1）面包坯溫度、水份變化及內部結構的形成
面包坯處在烤爐中后，同時接收熱量的來源或方式有：加熱管的熱輻射、烤盤的熱傳導、爐內熱空氣對流傳熱。
A．烘烤初期
a．表皮的形成
剛入爐的生坯，表面溫度為30℃左右，首先遇到熱空氣。熱空氣中水份會被冷坯冷凝成水珠并附著在其表面。但這是在極短的時間內發生的，很快水珠會汽化，且面包表面溫度迅速上升到高于100℃，這樣表面會干燥，并形成白色的薄表皮。
b．面包皮（殼）的形成
同時，熱量往內部傳導，內層溫度也在上升，短時間內表皮下的溫度接近100℃，形成外高內低的溫度梯度分布。這樣熱量的傳遞方向（推動力）是由外向內的。
而面包中水份的分布剛好相反，是外低內高的水份梯度分布。這樣水份是由內向外補充，并在表皮下形成蒸發層（因溫度接近100℃）。
但由于烘烤進行中，內部溫度會不斷上升，當達到淀粉的糊化溫度時（高于50℃），水份會被淀粉結合，這樣內部向外補充的水份會越來越少，蒸發層水份會減少，溫度會超過100℃，然后面包外皮干燥成一層無水的面包殼（產品吸潮回軟后稱為面包皮）。
A．烘烤后期
a．面包囊形成
烘烤繼續，熱量不斷向內傳遞。由于面包皮的阻擋作用，以及內部淀糊化，往外擴散的水份有限，但溫度會不斷升高，最終接近100℃，這樣蛋白質也會變性。和蛋白質變性后，面包殼下面部分形成面包囊，這部分實際上也熟化了。
b．面包囊心的形成
面包幾何中心部分在烘烤過程中得到的熱量最少，升溫速度最慢。由于中心溫度與面包皮溫度相差太大，處在中間位置的面包囊部位的水份既向外擴散，也向內部分滲透冷凝。當面包囊形成時，面包中心水份比以前高出2%，溫度最終一般會上升到90—98℃。并形成面包囊心。
2）烘烤過程面包內部微生物學變化及發生的生化反應
A．微生物學變化
a．酵母的活性變化
生坯入爐后，內部各部位溫度均會上升，但升溫幅度不同。不管如何，面包各部位的溫度均會超過50℃。低于50℃時，安琪酵母有個旺盛產氣的過程，然后，隨著溫度的上升，酵母活性降低，直到死亡。這個過程約為5分鐘。但對面包體積和形狀仍有影響。
b．酸性微生物活性變化
主要為乳酸菌。一般各部位溫度超過60℃時，全部死亡。如果囊心溫度尚未過到要求就出爐，有時能檢出活菌。
B．生化反應
a．淀粉酶：α-淀粉酶于97℃、β-淀粉酶于82℃鈍化。此前它們一直在分解淀粉。
b．蛋白酶：在80--85℃鈍化，此前多少會分解蛋白質。
c．淀粉糊化
淀粉糊化分解成糊精和麥芽糖。糊精結合大量水，是形成淀粉凝膠并構成面包松軟口感的重要因素之一。
d面筋蛋白變性：60-70℃變性凝固，釋放部分結合水，形成面包蜂窩或海綿狀組織。這種鋼化作用是面包具有確定形狀的主要原因。如圖所示。
e成色反應
美拉德反應：大于是150℃時面包組分中蛋白質、氨基酸等與糖、醛類物質發生的羰氨反應。形成由灰至金黃的顏色。
焦糖反應：糖類在高于180后形成焦糖色。
酶促裼變：在40-60℃時多酚氧化酶催化的酚類物質的反應，形成裼色，這是次要的成色反應。
