As flores podem ser naturalmente polinizadas pelo vento, mas a maneira mais comum é através de insetos que transportam o pólen para as flores. No caso dos cacaueiros, o inseto responsável é chamado de Forcipomiya, que são invisíveis para o olho humano. Eles vivem nas folhas que ficam abaixo das árvores de cacau, e esta é uma razão pela qual o uso de agrotóxicos deve ser evitado no cultivo de cacau.
A polinização artificial é realizada geralmente para aumentar os níveis de fecundação das flores, aumentando o número de vagens (frutas) produzidas. Muitas vezes a polinização artificial também é usada para melhorar a espécie, polinizando duas variedades entre si.
A flor da árvore de cacau é hermafrodita ou seja, possui ambos os órgãos feminino e masculino. O órgão masculino é formado por estames que constituem os órgãos reprodutivos, produtores de pólen. Cada flor possui cinco estames, e o pólen está localizado na cabeça de cada estame. O órgão feminino é o pistilo, formado pelo estigma, o estilo e o ovário. Quando o pólen cai sobre o estigma, ele passa pelo estilo e logo para o ovário.