Phôi (Embryo) là hợp tử phát triển từ quá trình thụ phấn, nằm ẩn mình ở phần đáy của nội nhũ (Endosperm). Với chiều dài chỉ khoảng 3-4mm, phôi được bao bọc và bảo vệ hoàn toàn bởi lớp mô cứng của nội nhũ.
Cấu tạo sinh học: Về mặt hình thái, phôi cà phê bao gồm hai phần chính:
- Trục hạ diệp (Hypocotyl): Phần thân mầm, sau này sẽ đẩy lá mầm lên khỏi mặt đất.
- Rễ mầm (Radicle): Phần rễ sơ cấp, sẽ phát triển thành rễ cọc của cây. Hai lá mầm (cotyledons) lúc này chưa phát triển rõ rệt mà thường chỉ là những dấu hiệu sơ khai gắn liền với trục hạ diệp.

Vai trò sinh lý và Chế biến: Phôi là một cơ thể sống (ở trạng thái ngủ đông). Trong quá trình bảo quản hạt nhân xanh, sự sống của phôi là chỉ dấu quan trọng nhất cho độ tươi của cà phê.
- Nếu phôi chết do điều kiện bảo quản kém (độ ẩm cao, nhiệt độ cao) hoặc để quá lâu, các phản ứng oxy hóa chất béo sẽ diễn ra nhanh chóng, dẫn đến hương vị “gỗ mục”, “rơm rạ” (woody/straw) đặc trưng của cà phê cũ (Past crop/Old crop).
- Trong quá trình nảy mầm (nếu gieo trồng), phôi sẽ tiết ra enzyme (như Gibberellin) để huy động dinh dưỡng dự trữ từ nội nhũ, chuyển hóa tinh bột và dầu thành năng lượng cho cây con phát triển.
Trong quá trình rang: Vì phôi chứa hàm lượng protein và đường khá cao (tỷ lệ trên khối lượng), nó rất nhạy cảm với nhiệt. Phôi thường bị nhiệt phân và cacbon hóa sớm hơn phần nội nhũ xung quanh. Tuy nhiên, do kích thước quá nhỏ, sự cháy này không ảnh hưởng tiêu cực đến hương vị tổng thể như việc cháy vỏ lụa hay cháy bề mặt hạt.