Das Mahlwerk ist das eigentlich wichtigste Bauteil einer Kaffeemühle. Grundsätzliche Funktionsweise ist, dass eine der beiden Mahlscheiben feststeht und die andere von einem Elektormotor angetrieben wird. Zwischen diesen Scheiben wird die Kaffeebohne in immer kleinere Teile gebrochen, also gemahlen. Über eine mechanische Vorrichtung (meist ein Gewinde) kann der Abstand der beiden Scheiben verändert werden, was den Mahlgrad bestimmt. Die Kaffeebohne wandert während des Mahlens über die Mahlscheiben von innen nach aussen, wobei sie immer stärker zerkleinert wird. Je nachdem, ob die Mahlscheiben flach oder kegelförmig sind, spricht man von einem Scheibenmahlwerk oder einem Kegelmahlwerk.

Bei einem Scheibenmahlwerk wird das Kaffeemehl ausschliesslich durch die Zentrifugalkraft durch die Mahlscheiben hindurchbewegt. Bei einem Kegelmahlwerk unterstützt die Erdanziehungskraft die Bewegung des Mahlguts, weshalb man bei dieser Bauart in der Regel mit geringeren Drehzahlen auskommt. Das ist im Grunde genommen gut, denn hohe Drehzahlen erzeugen Wärme, die die empfindlichen Aromen im Kaffee leicht verflüchtigen lassen. Nun kann man aber nicht pauschal die Scheibenmahlwerke mit ihren hohen Drehzahlen verteufeln. Wenn man den Scheibendurchmesser erhöht, dann ist auch die Erwärmung kein Thema mehr. Somit ist die pauschale Frage "Was ist besser? Kegel- oder Scheibenmahlwerk?" nicht beantwortbar.

Bei Kegelmahlwerken muß jedoch zwischen den großen hochwertigen (z.B. 65 mm Mahlscheibendurchmesser bei der Mazzer Kony) und den kleinen einfachen (z.B. Solis und viele einfache Consumer-Kaffee-Mühlen) unterschieden werden. Die starken Motoren der großen ermöglichen mit ihrem hohen Drehmoment die oben erwähnten niedrigen Drehzahlen beim Mahlen, bei den kleinen sind jedoch nur schwache Motoren verbaut, die das niedrige Drehmoment durch hohe Drehzahlen ausgleichen müssen. Hinzu kommt das kleine Mahlwerk, das bauartbedingt schneller erhitzt. Wenn also über die Überlegenheit von konischen Mahlwerken (=Kegelmahlwerken) diskutiert wird, sind damit immer große konische Mahlwerke gemeint.


Eine Sonderform ist das Langsammahlwerk, welches zwei gerillte Walzen besitzt, die sich langsam drehen und den Kaffee nicht zerreiben sondern zerdrücken. Die Temperatur ist somit kein Thema mehr und das Aroma bleibt angeblich am Besten erhalten. Leider sind diese Mahlwerke sehr teuer und auch relativ selten. Die Fa. Schärf bietet z.B. ein Modell an.