A sustentabilidade ecológica, diversidade microbiológica e vegetal, produtividade e a qualidade sensorial dos frutos de café são variáveis importantes para o cultivo de café em sistemas agroflorestais (SAFs). Nos SAFs há uma valorização das interações ecológicas entre as culturas agrícolas e plantas nativas, assim como das interações entre a microbiota do solo e as espécies vegetais que constituem o sistema. O Coffea arabica L. é uma espécie vegetal do gênero Coffea L. que possui como centro de origem geográfica as florestas tropicais do sudoeste da Etiópia na África. Assim, seu cultivo em SAFs pode ser uma alternativa interessante. Testando as hipóteses que SAFs e processos pós-colheita podem modular o perfil sensorial da bebida, e que os atributos sensoriais e a qualidade da bebida são o resultado da combinação das classes de compostos químicos presentes nos grãos de café, e que a comunidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) é mais diversa em sistemas agroecológicos que em sistemas de manejo convencionais. Este estudo teve como objetivos caracterizar e descrever a comunidade de FMAs presentes nas raízes e no solo de cafeeiros, o perfil sensorial da bebida do café e químico dos grãos e de verificar o aumento da qualidade da bebida de café de grãos submetidos à cinco tipos de processamento pós-colheita, de cafeeiros cultivados em três SAFs da região do Maciço de Baturité, Ceará, Brasil. Região essa que vem produzindo café a mais de dois séculos sob a floresta nativa com características ecológicas parecidas do seu centro de origem. As amostras de solos, raízes e frutos de café, foram obtidas em um SAF com café em plantio silvestre, um SAF em conversão para o sintrópico e um SAF convencional. O SAF convencional e o SAF sintrópico apresentaram as maiores porcentagens de colonização micorrízica. A capacidade de troca de cátions potencial, capacidade de troca de cátions efetiva, soma de bases, saturação por bases, acidez potencial, magnésio, cálcio e a matéria orgânica, foram as variáveis de solo que mais influenciaram na comunidade de FMAs no SAF natural/silvestre e na sua diferenciação em relação aos demais SAFs. O SAF sintrópico apresentou maiores números de amplicon sequence variants (ASVs) de FMAs totais e exclusivos e potencial de apresentar maior riqueza, equitabilidade e diversidade de FMAs. O SAF sintrópico e o SAF natural/silvestre apresentaram as maiores notas sensoriais. Com exceção do SAF convencional, as fermentações espontâneas em terreno coberto tiveram maiores escores totais que as fermentações realizadas em recipiente de polietileno lacrado. Os lipídios, a cafeína, os ácidos carboxílicos e ácidos clorogênicos foram responsáveis pela diferenciação química dos SAFs. O SAF em transição para o sintrópico é uma alternativa promissora para obtenção de cafés de qualidade sem uso de defensivos agrícolas. As comunidades de FMAs presentes no solo e nas raízes da cultura do café e sua contribuição na formação de compostos químicos que influenciam na qualidade dos grãos, requerem estudos mais aprimorados para otimização da cadeia produtiva de cafés especiais.