美拉德反应的机制还不十分清楚,1953年Hodge对美拉德反应的机理提出了系统的解释,可分为三个阶段:初期、中期和末期。
初期是氨基酸的氨基与糖的羰基发生亲核加成反应生成席夫碱,席夫碱环化形成氮代糖基胺,经阿姆德瑞分子重排反应,生成烯醇式和酮式糖胺。
中期是烯醇式和酮式糖胺在酸性条件下经1,2-烯醇化反应,生成羰基呋喃醛,在碱性条件下经2,3-烯醇化反应,产生还原酮类和脱氢还原酮类化合物。这些多羰基不饱和化合物通过斯特勒克(Strecker)降解反应,生产醛类、吡嗪类化合物和一些容易挥发的化合物,这些化合物能产生特殊的香味。