然古人对茶叶的功效多为经验累积，知所以而不知所以然。以现代医学与科学对茶叶的内质分析，才渐渐对茶叶有进一步的系统了解。茶的药效十分复杂，且茶叶的医疗成效，往往是许多药效成分和营养成分综合作用的结果。
茶叶中所含的成分，有咖啡碱类物质、酚类衍生物、芳香类、维生素类，和其他已知与未知物质。
但饮茶并不一定能完全发挥这些成分的单一作用或群体效应，甚至若饮茶过浓或过量会引起失眠、头部疼痛，或其他身体不适症状；以茶水服药，会降低某些药品药效。
充分了解自己身体状况，适时、适量、饮用适合自己的茶品，才能发挥茶叶对人体的保健功效。
多酚类．(Polyphenols)
占干物中，15-30%；茶叶浸出物中，比例最高的可溶性成分，一般茶类约30%以下，云南大叶茶类可达30-40%之间。在茶叶发酵过程中，作为氧化酵素(polyphenoloxidase)之基质，进行氧化缩合等反应，其中主要部分为儿茶素，具有苦涩味，与茶汤色、香味、口感有关。一般认为维生素E具有高效能抗氧化作用，日本学者研究结果，未发酵茶中的多酚类其抗氧化效果高达74%，是维生素E的18倍多。
儿茶素(Catechins)
俗称茶单宁，其化学结构与生理作用不同于一般所谓单宁、单宁酸。可分为脂型儿茶素与游离型儿茶素，约占多元酚类80%，是茶叶中活性最高的物质。以品种来说，云南大叶茶儿茶素含量高于适制乌龙茶、绿茶的品种；以季节来说，夏茶所含儿茶素含量高于春、秋茶，冬季茶品含量最低。在茶叶制作过程中，儿茶素进行氧化聚合作用，此为茶叶发酵重要机转之一。
医学实验中发现，儿茶素能有效减缓茶叶中咖啡因对人体的副作用，并且具有抗氧化、降低血脂肪与胆固醇含量、抑制高血压、强化血管壁、抗肿瘤、抗血栓、抗菌、抗过敏等等保健功效。
茶黄质（Theaflavins）与茶红质(Thearubigins)
茶叶制作过程中，儿茶素产生氧化聚合作用变成茶黄质与茶红质，以及其他衍生化学物质（如胺基酸类、胡萝卜素、脂质等），为茶叶中主要色素。在氧化过程中，一般来说先产生茶黄素，再转化成茶红素，最后再由茶红素继续氧化转成茶褐素。这点可以解释，生茶品陈化时，汤色由绿转黄、再转成红与褐色的原因。
在发酵茶与红茶评审标准中，茶红质与茶黄质为茶品质高低的指针之一。在普洱茶中，冷发酵茶品与老茶储存陈化，茶汤内含茶黄质与茶红质含量与部分口感有关。从这点可以了解部分普洱生茶品做轻发酵制程，亦或未人仓老茶，冷汤也会出现类似凝乳现象(冷后浑cream down)。
叶绿素(Chlorophyll)
与茶菁色泽有直接关联，分子极为不安定，畏光、怕热与强酸，脂溶性不溶于水。制作时，能以快速高温破坏活性物质，使叶绿素在鲜叶中固定鲜绿色泽；这点能了解滇青与滇绿在色泽上差异的原因。
叶绿素遇光、热与强酸将迅速脱镁而导致茶菁色泽变异，若茶叶吸湿又在高温条件下，脱色更加明显；这点能说明紧压成品在经过高温、高湿、压力之后，如果再以日晒干燥，茶菁将快速脱色红变。
咖啡因(Caffeine)
约占茶菁3~4%重量，为茶汤口感中苦味的主要来源之一，有兴奋、利尿、加速代谢等作用。在茶叶制作中，与儿茶素结合能减缓对人体的刺激性，茶汤质苦味也降低。以季节来说，秋茶的咖啡因含量最高，其次为夏、春茶，这也是秋茶较春茶苦的原因之一。
氨基酸(Amino acid)
氨基酸的含量与茶叶细嫩度成正比，春季茶含量最高，夏、秋季较少。游离型氨基酸(Free amino acide)存在于茶梗的含量高于嫩叶，其中茶氨酸(theanine)比例高达50～60%，可说是决定茶叶香气口感的重要指针。盛易祥。
矿物质（灰份）
茶叶中矿物质含量约占5-7%，其中70%左右能溶于热水而被人体吸收。其中以钾、钙、碘、磷最多，其次是镁、铝、锰、铜、锌、钠、镍、铍、硼、氟及硒等。茶汤中阳离子远高于阴离子含量，在食物酸碱分类来说，属于碱性食品（灰份酸碱度为9.40），能保持血液为弱碱性，预防慢性疾病的产生。
钾，易溶于水中，排除血液钠含量，预防高血压的发生。氟化物对防龋齿有重要作用。锰，可防止生殖机能紊乱和惊厥抽搐，并有增加免疫能力与超强的抗氧化作用，但很难溶于水中，亦不容易为人体所吸收。锌，可以促进儿童生长发育，防止心肌梗塞与暴卒，并有抗癌作用，茶叶中的铜、铁对造血功能有帮助。
渥堆与微生物
晒青毛茶经过洒水渥堆，因水分与温度提升有利于微生物生长。在渥堆过程中，参与作用的微生物包括酵母类(saccharomyces)、细菌类(bacterium)、黑曲霉(aspergillus niger)、青霉属(penicllium)、灰绿曲霉(aspergillusgloucus)、根霉属(rhizopus)等等。在整个正规渥堆生产过程，并没有发现导致人体致病菌类，而因气候、环境、水质与制程等等过程中，所产生不同菌类比例，终而产生代表各厂方渥堆熟茶的特殊风味。
日光臭(Sunling flavour)
茶叶内含物中有些物质经过光线照射会产生质变，儿茶素、叶绿素、胡萝卜素等，目前了解到湿度、温度、氧气等对茶叶劣变的影响不如光线的破坏。茶叶经光线照射会产生波伏来（Bovolide，酮类），此为检验茶叶经过光线产生质变的重要指针物质。
油耗味(Rancid odor)
茶叶在制作或储存过程中，若产生过度氧化现象，比如普洱茶见光、过度通风等，导致与茶叶香气有关的不饱和脂肪酸氧化产生醇类、醛类挥发性物质，则产生油耗味。
金花
冠突曲霉(AspergiLlus cristatus)与谢瓦式曲霉，金黄色颗粒散布。存在于紧压茶中，以湖南千两茶（花卷）、茯砖为代表。形成原因在于紧压时的温度、湿度控制，外干内湿、外冷内热，由内而外，称之为（发花）。
浸出物
茶叶内可溶解于水中的内含物总称，例如咖啡因、多酚类、胺基酸等等。多数认为，浸出物质比例高的茶品，香气口感较明确、汤质较滑稠，反之则较淡薄。云南栽培型野生茶水浸出物，高达46～52%，为所有茶类最高。
水分含量
水分含量的高低，直接影响茶叶品质的稳定性。一般台湾乌龙茶的水分含量控制在3～5%之间，以防止其氧化、劣变。而普洱茶为后发酵茶，以渥堆熟茶大约在9%，贸易出口标准为9.5%。新制生茶大约在7-8%左右。
普洱茶储存条件，一般在相对湿度70-80%左右最为适当，保持茶叶水分含量12-16%，在不发霉的状况下快速陈化。但在目前市场上入仓茶来说，高湿度才是快速改变茶质的有利环境，以置放于湿仓的人仓茶品来说，其水分含量高达20-30%之间。所以在水分含量的标准，对普洱茶品质的稳定性来说，还待持续研究与验证。