茶叶中一般含有75%-78%的水分和22%-25%的干物质。其中的化学成分多达500种之多。以下介绍几种主要并具有代表性的成分。
蛋白质与氨基酸
蛋白质和氨基酸是茶叶中的主要成分。茶叶中的蛋白质不太容易被人体吸收，是因为其绝大多数都不溶于水，只有少量的白蛋白质等可溶于水中。茶叶中的大部分氨基酸都是人体需要的氨基酸，被称为酸游离氨基酸，有28种是目前被发现的。春茶中氨基酸的含量高于夏秋茶，细嫩茶叶高于粗老茶，芽和嫩茎高于成熟及老叶片。
茶多酚
绿茶的茶多酚是所有茶叶中含量最高的。茶多酚是茶叶中的最重要化学成分和活性成分，按化学结构分为：儿茶素、黄酮及黄酮醇类、花白素及花青素、酚酸类及缩酚酸类。茶多酚是多酚类化合物的总称，在于茶中占的比例大约是1/3左右。儿茶素是茶多酚的主体物质，对人体具有多种保健功效、有抗衰老、抗辐射作用，并可预防血管硬化。
咖啡碱
咖啡碱是生物碱的一种。生物碱是茶叶中的主要化学成分，茶叶中含有生物碱十余种，以咖啡碱的含量最高。咖啡碱是能够刺激中枢神经的兴奋剂，具有兴奋提神、利尿、分解脂肪的作用。夏茶中咖啡碱的含量高于春茶，红茶高于绿茶，嫩叶高于老叶。茶叶中除了咖啡碱之外，还有少量的茶碱和可可碱，都有提神醒脑的功效。因此，长期失眠的人不适合饮茶。
碳水化合物
一般来说茶叶中的碳水化合物的含量粗老茶比细嫩茶要稍高。而茶叶中的碳水化合物能溶于水的是水溶性游离单糖和双糖，但是含量很少，只有0.4%-0.8%左右，茶叶中的碳水化合物大多数不溶于水。因此，茶叶是一种低热能饮料，饮茶不会引起发胖，爱美崇尚苗条的女士可放心饮用。
色素
茶叶中的色素可分为脂溶性色素和水溶性色素两大类。脂溶性色素包括叶绿素和类胡萝卜素，这两种色素对人体健康都有益，其中叶绿素含量为0.3%-0.8%，类胡萝卜素为0.02%-0.1%，由于大部分不溶于水，所以只有在食用茶叶和茶粉时才能被利用。
有机酸
有机酸参与人体新陈代谢，对维持人体体液平衡有很大的功效。草酸、苹果酸、柠檬酸等，都是茶叶中非常重要的有机酸种类。人们在饮茶时，吸收各种有机酸促进了新陈代谢，从而使身体更健康。
维生素
维生素也是茶叶中对人体有益的成分，茶叶中维生素c含量最高，另外还有维生素b、维生素c、维生素e、维生素a等。维生素是人体生命活动所必需的物质，在品茶的同时，补充了人体所需的各种维生素，对人体健康非常有益。茶叶中维生素c的含量，嫩茶和高档绿茶最高，低档绿茶和红茶相对较低。而值得提醒注意的是红茶经发酵后，维生素c破坏较多，因此如需补充维生素的话，最好还是品饮绿茶。
矿物质元素
茶叶中的矿物质元素，绝大部分对人体健康是有益的，但也有少量对健康无益。目前已知茶叶中包含的有27种矿物质元素：磷、钾、硫、镁、锰、铝、钙、钠、铁、铜、硅、锌、硼、铅、硒、碘等等。有益健康的矿物质元素多数都容易溶解在水中，而对身体健康无益的矿物质元素，不仅很难溶解在水中，而且含量少之又少，因而，茶是可以放心饮用的。
