Cây cà phê chè có thể cao tới 6 m, cà phê vối tới 10 m. Tuy nhiên ở các trang trại cà phê người ta thường phải cắt tỉa để giữ được độ cao từ 2-4 m, thuận lợi cho việc thu hoạch. Cây cà phê có cành thon dài, lá cuống ngắn, xanh đậm, hình oval. Mặt trên lá có màu xanh thẫm, mặt dưới xanh nhạt hơn. Chiều dài của lá khoảng 8-15 cm, rộng 4-6 cm. Rễ cây cà phê là loại rễ cọc, cắm sâu vào lòng đất từ 1 đến 2,5 m với rất nhiều rễ phụ tỏa ra xung quanh làm nhiệm vụ hút chất dinh dưỡng nuôi cây.
Hoa cà phê màu trắng, có năm cánh, thường mọc thành chùm đôi hoặc chùm ba. Màu hoa và hương hoa dễ làm ta liên tưởng tới hoa nhài. Hoa chỉ nở trong vòng 3 đến 4 ngày và thời gian thụ phấn chỉ vài ba tiếng. Một cây cà phê trưởng thành có từ 30.000 đến 40.000 bông hoa.
Ngay từ khi cây cà phê ra hoa kết quả người ta đã có những đánh giá đầu tiên về vụ mùa cà phê. Ở các nước sản xuất cà phê lớn điều này đặc biệt quan trọng trong việc đưa ra những nhận định về giá cả và thị trường. Tuy vậy những đợt rét đậm hoặc hạn hán có thể làm đảo lộn mọi sự tính toán và đẩy thị trường vào tình thế hoàn toàn khác.
Cà phê là loài cây tự thụ phấn, do đó gió và côn trùng có ảnh hưởng lớn tới quá trình sinh sản của cây. Sau khi thụ phấn từ 7 đến 9 tháng cây sẽ cho quả hình bầu dục, bề ngoài giống như quả anh đào. Trong thời gian chín, màu sắc của quả thay đổi từ xanh sang vàng rồi cuối cùng là đỏ. Quả có màu đen khi đã chín nẫu. Do thời gian đâm hoa kết trái lâu như vậy mà một vụ cà phê kéo dài gần một năm trời và có thể xảy ra trường hợp trên một cây vừa có hoa, vừa có quả.
Thông thường một quả cà phê chứa hai hạt. Chúng được bao bọc bởi lớp thịt quả bên ngoài. Hai hạt cà phê nằm ép sát vào nhau. Mặt tiếp xúc giữa chúng là mặt phẳng, mặt hướng ra bên ngoài có hình vòng cung. Mỗi hạt còn được bảo vệ bởi hai lớp màng mỏng: một lớp màu trắng, bám chặt lấy vỏ hạt; một lớp màu vàng rời rạc hơn bọc ở bên ngoài. Hạt có thể có hình tròn hoặc dài, lúc còn tươi có màu xám vàng, xám xanh hoặc xanh. Thỉnh thoảng cũng gặp nhưng quả chỉ có một hạt (do chỉ có một nhân hoặc do hai hạt bị dính lại thành một).
