The effect of the fermentation, drying and roasting process was studied through changes in the proximal chemical composition, methylxanthine and polyphenol contents in Venezuelan Criollo cocoa beans. The samples of unfermented, fermented and sun-dried beans came from a cocoa plantation located in “El Pedregal”, Mérida State, Venezuela. The roasting process was carried out conventionally at 120º, 25 min. The methodologies suggested by A.O.A.C.I. and COVENIN were used. Moisture, protein, ash and sugar values varied significantly (p≤0.05) between unfermented, fermented and sun-dried and roasted beans. No significant differences (p≤0.05) were observed between fermented and sun-dried grain (54.71%) and that subjected to roasting (54.68%). The theobromine and caffeine contents, varied in all the processes applied. The value of the theobromine/caffeine ratio was ≤ 2, evidencing that the sample is of the Criollo type. The high contents of (-)-epicatechin, procyanidin C1 and polyphenols were for unfermented and dry beans, with a significant effect of roasting on procyanidin B5, (-)-epicatechin and polyphenols. It was concluded that post-harvest processing and roasting affect the chemical components in the cocoa bean.El efecto del proceso de fermentación, secado y tostado fue estudiado mediante los cambios de la composición química proximal, contenidos de metilxantinas y de polifenoles en granos de cacao Criollo venezolano. Las muestras de granos sin fermentar, fermentados y secados al sol, provenían de una plantación de cacao localizada en El Pedregal, del estado Mérida, Venezuela. El proceso de tostado se realizó convencionalmente a 120º, 25 min. Se utilizaron las metodologías sugeridas por la A.O.A.C.I. y COVENIN. Los valores de humedad, proteínas, cenizas y azúcares variaron significativamente (p≤0,05) entre los granos sin fermentar, los fermentados y secados al sol y los tostados. No se observaron diferencias significativas (p≤0,05) entre el grano fermentado y secado al sol (54,71%) y el sometido a tostado (54,68%). Los contenidos de teobromina y cafeína variaron en todos los procesos aplicados. El valor de la relación teobromina/cafeína fue ≤2, evidenciándose que la muestra es del tipo Criollo. Los altos contenidos de (-)-epicatequina, procianidina C1 y polifenoles fueron para los granos sin fermentar y secos, observándose un efecto significativo del tostado en la procianidina B5, (-)-epicatequina y polifenoles. Se concluye que el beneficio post-cosecha y el tostado afectan los componentes químicos en el grano de cacao.