咖啡機出泡沫是因為咖啡豆在氣體及溫度的作用下，釋放出二氧化碳，形成了泡沫。具體來說，咖啡豆表面有一層叫做果膠（pectin）的物質，當豆子進入烘焙室時，果膠會被加熱并分解，逐漸流向豆子表面，形成了一層薄薄的油脂，這便是咖啡豆的表皮。
當咖啡機進行沖泡時，高溫水流與咖啡粉接觸后，會形成水力沖擊波，與此同時，因為水分子的滲透力，水分子便滲透進入咖啡豆中，將咖啡豆內部的氣體帶出，這些氣體包括了豆子發生熱化反應時釋放出的氧氣和二氧化碳等，二氧化碳便于水混合后形成了一層層細膩的泡沫。
泡沫的多少還受到了其它一些因素的影響。例如，豆子烘焙的程度不同，烘焙不足的豆子會有一些水分未蒸發完，放在咖啡機中時就會在溫度的作用下釋放出很多氣體，導致出現較多的泡沫。而烘焙時間過長的豆子，掉落的果皮上的油脂過多，滲透性較差，那么泡沫會變得比較少。
還有一個影響因素是蒸汽。如果咖啡機是蒸汽泵式的，那么通過蒸汽帶進的空氣和氣泡對泡沫的產生也有積極的作用。
咖啡機出現泡沫主要是由于咖啡豆釋放的二氧化碳，以及水與咖啡粉接觸混合所產生的作用，同時咖啡豆烘焙程度、水分子滲透力以及咖啡機本身的蒸汽制作等因素也會影響泡沫的產生。
