La fleur de cacaoyer est supportée par un pédicelle de 1 à 3 cm de long. Elle est hermaphrodite, de petite taille (son diamètre varie de 0,5 à I cm), régulière et de type 5. Les cinq sépales, soudés à leur base, sont blancs ou teintés de rose. Les cinq pétales alternant avec les sépales ont une forme très caractéristique : très étroits à la base, ils s'élargissent et deviennent concaves pour former un petit capuchon appelé «cuculle», de couleur blanche, bordé intérieurement de deux nervures violettes. La cuculle est ouverte vers l'axe de la fleur, elle est prolongée à sa partie supérieure d'une étroite languette qui retombe vers l'extérieur et dont l'extrémité s'élargit en ligule lancéolée de couleur variable selon les arbres, du blanc au jaune franc.
L'ovaire, supère, comprend cinq loges contenant chacune six à douze ovules disposés autour de l'axe central de l'ovaire. Le style, tubulaire, est terminé par cinq stigmates.
L'androcée est composé de cinq étamines alternant avec cinq staminodes stériles. Etamines et staminodes sont soudés à leur base, formant une courte gaine tubulaire. Les staminodes, de couleur violacée, sont érigés autour du style tandis que les étamines, blanches, sont recourbées vers l'extérieur et cachent ainsi leurs anthères à l'intérieur des cuculles des pétales. Chaque étamine est double et les anthères comportent quatre sacs polliniques.
Une telle disposition des pièces florales ne contribue pas, on le conçoit, à faciliter la pollinisation. Celle-ci est essentiellement entomophile, mais les insectes qui en sont responsables se révèlent, de par leur petitesse, très difficiles à observer sur le terrain. Dans la majorité des cas, les principaux agents pollinisateurs, reconnus par piégeage, sont des moucherons du genre Forcypomyia de la famille des Cératopogonides, dont les deux sexes se nourrissent de grains de pollen. Mais on cite aussi les fourmis du genre Crematogaster, les Diptères Cécidomies, les Thrips et les Cicadelles.
Près de 60 % des fleurs produites par le cacaoyer ne sont pas pollinisées et tombent au bout de quarante-huit heures. Environ 5 % seulement des fleurs pollinisées reçoivent un nombre de grains de pollen nécessaire et suffisant pour féconder tous les ovules.
Cette sous-pollinisation chronique du cacaoyer, confirmée et mesurée dans plusieurs pays d'Afrique et d'Amérique, dépend des facteurs d'environnement et, en particulier, du nombre et du trafic des insectes pollinisateurs. Les détruire aboutirait à un monde sans chocolat.