茶叶中的儿茶素类物质一般含量为10%-25%。儿茶素类是形成不同茶类色香味的主要物质，对制茶品质影响很大。复杂的儿茶素具有强烈收敛性，苦涩味较重；而简单儿茶素收敛性较弱，滋味醇和。茶多酚化合物在制茶过程中热的作用下，发生热解和异构化作用，使一些不溶于水的茶多酚化合物转化为可溶性的物质，给茶汤带来良好的滋味。在常温的情况下，发生自动氧化，使成茶在贮藏过程中引起茶叶由绿变黄而降低品质。在绿茶加工中，由于经过高温杀青工序，破坏酶的活性，制止茶多酚化合氧化，而保留了茶多酚化合物原有的性质。因此茶汤滋味较苦涩，收敛性强。

黄酮类物质又称“花黄素”，多以糖甙的形式存在于茶叶中，都为黄酮和黄酮醇类，在茶叶中已经发现有23种，含量为1.3%-1.8%干物。这类化合物是溶于水的黄色化合物，容易发生自动氧化，是多酚类化合物自动氧化部分的主要物质。花黄素的自动氧化在红茶中占从属地位，其含量多少与红茶茶汤带橙黄色成正相关；但在绿茶中花黄素及其自动氧化产物是形成绿茶汤色的主要成分，对干茶和叶底也有一定的影响。

花青素又称“花色素”，是一类性质较稳定的色原烯衍生物，种类很多，含量很少，占干物质的0.01%左右。若花青素含量稍高，就能使绿茶汤味苦，干色乌暗，叶底呈靛蓝色。

茶叶中儿茶素、花青素和黄酮类物质的基本结构极为相似。茶多酚是一类生理活性物质，含量及组成的变化很容易受外界条件的影响，是形成茶叶品质的重要成分之一。

氨基酸和蛋白质都是茶叶中的重要含氮物质，氨基酸是组成蛋白质的基本单位。茶叶中的蛋白质含量高达22%以上，但是绝大部分不溶于水，水溶性蛋白含量仅为1%-2%。茶叶中的蛋白质由谷蛋白、白蛋白、球蛋白和精蛋白所组成，其中以谷蛋白所占比例最大，约为蛋白总量的80%，其他几种蛋白含量较少。能溶于水的白蛋白，这种蛋白对茶汤的滋味有积极作用。

在绿茶制造中，利用高温使蛋白质变性的性质，破坏蛋白酶，使之失去活性，制止茶多酚化合物氧化，保持绿叶清汤的品质特征。蛋白质含量高的鲜叶适合制绿茶，品质好。

茶叶中氨基酸种类很多，有20多种，其中以茶氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸含量较高，其中尤以茶氨酸的含量最为突出，通常要占氨基酸总量的50%以上。茶氨酸是茶叶中特有的氨基酸，是组成茶叶鲜爽香味的重要物质之一，对绿茶品质影响较大。茶叶中的氨基酸极容易溶解于水，不少氨基酸都有着一定的香气和鲜味，对茶汤品质影响较大。

茶叶中的芳香物质是种类繁多的挥发性物质的总称。一般鲜叶中含量为0.03%-0.05%，它的组成极为复杂，它们在茶叶中的含量虽然少，但对茶叶的香气都起着重要的作用。

茶叶中的芳香物质主要有：醇类物质、醛类物质、酮类物质、酸类物质、酯类物质和酚类物质等。其中，青叶醛、青叶醇含量最高，这些芳香物质的沸点都在200℃以下，属于低沸点芳香物质，具有强烈的青草气，鲜叶具有的青气，就是这类物质的少量挥发。除了低沸点芳香物质外，茶叶中还有一类沸点在200℃以上的具有良好香气的芳香物质。当低沸点的芳香物质大量逸散后，这种良好的香气便透露出来。

茶树新梢中芳香物质的含量，幼嫩叶片比老叶含量高，春茶比夏茶含量高，高山茶比平地茶含量高。这是春茶、高山茶香气高的原因之一。

酶是一类具有生理活性的化合物，是生物体内进行各种化学反应的催化剂。茶叶中的酶类归纳起来有：水解酶、磷酸化酶、裂解酶、氧化还原酶、移换酶、同分异构酶等等。氧化还原酶中有：多酚氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶等，这些酶在制茶过程中的化学变化具有重要作用，特别是多酚氧化酶、过氧化物酶是形成茶叶品质的决定因素。

茶叶无机成分中含量最多的是磷、钾，它们是茶叶经过高温灼烧灰化后所残留的一群氧化物物质，总称“灰分”约占干物重的4%-7%。

根据茶叶灰分溶解性不同，可分为水溶性灰分和非水溶性灰分两种。水溶性灰分与茶叶品质呈正相关。鲜叶越幼嫩，含钾、磷较多，水溶性灰分含量越高，茶叶品质越好。随着茶芽新稍的生长，叶片的老化，钙镁含量逐渐增加，总灰分含量增加，水溶性灰分含量减少，说明茶叶品质差。因此水溶性灰分含量高低，是区别鲜叶老嫩的标志之一。

茶叶灰分的含量是茶叶出口检验项目之一。在国际贸易上对总灰分的含量、可溶性灰分含量、酸不溶性灰分含量，都要求符合一定的标准。

茶叶中含有多种维生素，有水溶性的脂溶性的两类。其中包括维生素C（抗坏血酸）、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B11、类维生素P、维生素B5和肌醇等。

鲜叶中的维生素，以维生素C含量最多，它随着鲜叶的老化而增加，很容易被氧化破坏，因此，鲜叶中的维生素C在制茶过程中被破坏，其含量减少。由于各种茶类的制作方法不同，加工中维生素C被破坏的程度也不同。如红茶加工的发酵过程中，维生素C被大量氧化，受到破坏，绿茶不经过发酵过程，只是在加热过程中被破坏一些，所以绿茶中维生素C的含量比红茶多得多。

咖啡碱是含氮物质，在茶树稍中分布和蛋白质一样，芽中含量高。随着芽叶伸育，含量逐渐下降。咖啡碱的含量还与品种、地区及施肥种类等有关。因此，咖啡碱含量高低是鲜叶老嫩的标志之一。

咖啡碱是茶叶的重要滋味物质，对品质有较大影响。含量高低与品质成正相关，品质好的茶叶，一般咖啡碱含量也较高。喝茶能兴奋人体的中枢神经，起这种兴奋作用的主体物质就是咖啡碱。咖啡碱的化学性质比较稳定，能与多酚类化合物特别是茶黄素、茶红素形成络合物，不溶于冷水而溶于热水。当茶汤冷却后便出现乳状物质，俗称“冷后浑”，这种现象在高级茶汤中尤为明显，说明茶叶中有效成分含量高，是茶叶品质良好的象征。

糖类又称碳水化合物，茶叶中一般含量为20%-30%，包括单糖、双糖、多糖三类。单糖和双糖通常都溶于水，故总称可溶糖，具有甜味，是茶叶滋味物质之一。多糖没有甜味，是非结晶固体物质，大多数都不溶于水。除部分果胶质可溶于水之外，都是以支持物质和贮藏物质而存在于干茶叶中。淀粉在制茶过程中可以增进茶叶滋味，有利于提高茶叶品质；纤维素、半纤维素由于分子间以丝状结合非常牢固，其理化性质十分稳定，且不溶于水，仅能吸收膨胀，是组成细胞壁的主要成分，起支持作用的物质，其含量随着叶子老化而增加。因此，含量高低是鲜叶老嫩的重要标志之一。果胶能将相邻细胞粘合在一起，同时对形成茶条紧结的外形有一定作用。水溶性果胶溶解在茶汤中能增进茶汤浓度和甜醇滋味。

茶叶色素包括茶树体内的色素成分和加工后所形成的色素成分。主要有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、黄酮类物质、花青素及其他茶多酚的氧化产物，主要有茶黄素、茶红素、茶褐素等。叶绿素、叶黄素、胡萝卜素不溶于水，一般称脂溶性色素；黄酮类物质、花青素、茶黄素、茶红素、茶褐素能溶于水，称“水溶性色素。脂溶性色素对干茶的色泽和叶底色泽均有很大影响，而水溶性色素决定着茶汤的颜色。

鲜叶中所含有的色素，以叶绿素含量最多，对茶叶品质影响最大。在一般正常情况下，鲜叶中所含叶绿素足以掩盖了其它色素，呈现出深浅不同的绿色，只有在花青素含量特别多的情况下，鲜叶才出现红紫色。