Kaffeekochen ist ein Extraktionsvorgang. Ein einzelnes Kaffeemehlpartikelchen hat eine sehr poröse Oberfläche. Trifft heißes Wasser auf den Partikel, werden so genannte Fines – mikrometer-kleine Teilchen zerstörter Zellen – abgespült. Der Partikel saugt sich mit Wasser voll und quillt. Im Inneren des Partikels entsteht eine hoch konzentrierte Kaffeelösung. Das Konzentrationsgefälle zwischen dem nachlaufenden Wasser und der konzentrierten Kaffeelösung im Partikel begünstigt einen Diffusionsprozess.

Die Kaffeemehl-Wasser-Suspension im Kaffeefilter wird je nach Art der Wasserzugabe mehr oder weniger stark durchmischt. Dort, wo Wasser nachfließt, bildet sich ein so genannter Rührkessel aus. Die Kaffeepartikel werden wie in einem Mixbecher mit dem Wasser vermischt. Im unteren Bereich findet eine Filtrationsextraktion statt. Durch nachlaufendes Wasser wird ein Konzentrationsgefälle aufrechterhalten, das den Übergang der gelösten Stoffe ins Wasser erleichtert. Der Filter hält den Kaffeesatz und mit ihm die gelösten Kaffeeöle wirksam zurück.

In mehr als 90 Prozent aller Haushalte stehen handelsübliche Kaffeemaschinen – auch wenn diese nicht immer den besten Kaffee kochen. Seit einigen Jahren sind daher auch andere Verfahren im Handel erhältlich.

Pressstempelkannen z.B. lassen durch Herunterdrücken des Stempels den Brühvorgang anhalten und helfen damit Stärke und Aroma des Kaffees selbst zu bestimmen.

Espresso-Maschinen bieten die Möglichkeit Kaffeebohnen frisch zu mahlen. Das Kaffeemehl wird dann in einen Edelstahl-Filter gefüllt und leicht angedrückt. Anschließend wird der Filter unter die Brühgruppe eingesetzt, und das ca. 90 Grad heiße Wasser wird mit einem Druck von etwa 10 Bar in 20-30 Sekunden gleichmäßig durch das Kaffeepulver gepresst. Diese Art der Zubereitung ist besonders Magen schonend, da durch das Espresso-Maschinen-Brühsystem nur wenige Reizstoffe im Kaffeepulver freigesetzt und somit dem Espresso zugeführt werden.

Karlsbader Kannen stehen für Kaffeegenuss in seiner unverfälschsteten Form. Kanne und Filter sind komplett aus Porzellan. Dadurch nimmt das Kaffeemehl – außer seinen ganz eigenen Aromastoffen – keine zusätzlichen Geruchsstoffe, die z.B. bei der Verwendung von Papier- und Edelstahlfiltern und Plastik- oder Glasbehältern entstehen, an.