本发明涉及一种咖啡烘烤香物质的制备方法与应用，该方法按以下进行：按重量份称取大粒咖啡1～5份、中粒咖啡10～60份和小粒咖啡5～50份，然后加入100~500份多元醇和0.01～1份多糖铁复合物搅拌均匀，其中，多糖铁复合物为多糖铁复合物为糊精多糖铁复合物或右旋糖苷铁复合物；在150～250℃油浴下冷凝回流0.5～3h，然后加入200～2000重量份的溶剂超声萃取10～60min，然后震荡萃取10～60min，再离心4～15min；取上层液体用有机滤膜过滤后，进行减压蒸馏，将溶剂去除，即得到咖啡烘烤香物质。本发明通过原料的精细化调制加工，在分离过程中针对能够增加烟气某种香韵、味觉或改善抽吸舒适度(降低刺激等)的特征成分，进行靶向提取获取纯正的香味物质，可以去除大分子物质等烟气刺激性或杂气物质，得到纯正的烘烤香香韵物质。