人類的嗅覺能捕捉兩千到四千種不同氣味，辨識廣度遠超味覺。而咖啡，恰好富含各種芳香物質。
其中那些在室溫下即可氣化、被我們感知的氣味叫做幹香（fragrance）。這些芳香物會在研磨時依次釋放：先是揮發性最高的酸香、花香、柑橘香、草本香物質，然後是焦糖、巧克力、奶油、穀物香等中度揮發物，最後是低揮發性的辛香、樹脂、杉木、嗆香和焦味等物質。
而那些需要高溫方能揮發的芳香物，會在咖啡粉與熱水接觸的時候釋放出來，此時呈現的氣味叫做溼香（aroma）。除了令人愉悅的酸甜香、太妃糖香、水果香、麥茶香和木屑香外，酸敗味、油耗味和焦油味等氣味也會在這個階段釋出。
我們可以直接吸入這些芳香物，感受咖啡的幹香和溼香。這個依靠鼻子嗅出體外世界氣味的過程叫做「鼻前嗅覺」（orthonasal olfactory）。
而食物入口後，一些氣化物會由口腔通過鼻咽管道進入鼻腔被我們感知。由於這些物質在口腔中釋放，很容易被誤認為是舌頭嘗出的味道，但其實這是我們的「鼻後嗅覺」（retronasal olfactory）在起作用。
舉例來說，一些咖啡入口後會有花果香和焦糖香，這不是味蕾嘗到的水果甜味，而是嗅覺捕捉到了上揚進入鼻腔的醛類/醛類化合物的香氣。
研究人員發現，鼻前嗅覺更靈敏、對氣味的感受度更高，但鼻後嗅覺引發的興奮和愉悅感要更強烈。所以很多人品酒和抽雪茄時，往往會從鼻腔吐氣，「走後門」增加樂趣所以，下次喝咖啡的時候，可以嘗試閉嘴徐徐呼氣出鼻腔，體會一下「上揚鼻腔香」。