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下面表格是有关温度与咖啡因的溶解关系图。咖啡因是可溶于水的物质，通常以无结晶水或是一个结晶水的形式存在。纯咖啡因是白色粉末或是白色针状结晶，无臭、味苦。

由图中可知，即使在0℃时，咖啡因的溶解度都还有超过500mg/100ml。韩怀宗先生的《咖啡学》一书中有提到，罗布斯塔（Robusta）种咖啡豆的咖啡因含量约为重量的2%，而且大约是阿拉比卡（Arabica）种的两倍。

以R 豆来算好了，100g 罗布豆的咖啡因含量为2g（2%），以0℃、100ml 冰水共存的状态下，萃取出来的咖啡因比较低（只能萃出0.6g）。但是，之前我们有提过粉水比，100g 的豆子不会只用100ml 的水（即1：1 的比例萃取），至少都会用1：10 的比例，所以即使是100g 的罗布豆，以0℃、1000ml冰水制作冷萃咖啡，咖啡因还是会尽数析出，所以冷萃咖啡的咖啡因并不会因萃温低而变得比较少。而且这里的咖啡因含量是以生豆来计算，生豆的咖啡因比烘焙后的多，也就是说经过烘焙的咖啡豆其咖啡因会变少，烘焙越深，豆内所含咖啡因含量会越少。

一般日常生活中的物质有三态变化：气态、液态（熔融态）、固态这三种型态，例如：水蒸气（气态）、水（液态）、冰（固态）。日常在一大气压的条件下，可以观察到水的三态变化，但咖啡因只有固态和气态，没有熔融态，因为咖啡因在178℃下会直接由粉状或针状固体直接升华成气体。咖啡烘焙的温度随便都是190℃以上，所以烘越深咖啡因越少的这一派理论基础是建立于此。

有自己玩烘豆的朋友一定会留意到，烘豆机的排烟管中或是排烟口周围，在烘焙一段时间后会有像棉絮、带点黄色或白色的结晶，这些就是咖啡因从咖啡豆内遇热升华出来后再遇冷（低于升华点）凝结成的咖啡因结晶。而颜色会有点黄非纯白，是因为被烘出来的其它物质染色，所以有点黄。