多酚类：是茶叶中的最重要化学成分和活性成分，约占干茶的1/3左右。茶多酚按化学结构不同可分为四类：①儿茶素；②黄酮及黄酮醇类；③花白素及花青素；④酚酸类及缩酚酸类。茶多酚中儿茶素约占60%～80%，含量最高。
茶多糖：茶多糖是一种酸性糖蛋白,并结合有大量的矿质元素，称为茶叶多糖复合物，简称为茶叶多糖或茶多糖（Tea Polysaccharide） 。茶多糖由糖类、蛋白质、果胶和灰分等物质组成,老叶含量比嫩叶多。分离纯化后的茶多糖的紫外吸收图谱表明茶多糖中存在蛋白质,即茶多糖中多糖与蛋白质呈紧密结合态,是一种糖蛋白。茶多糖（TPS）主要由Ara、Gal、Glc三种单糖组成，这三种单糖在绿茶TPS中摩尔比例近似2：2：1；在乌龙茶TPS中摩尔比例近似2：3：1；在黑茶TPS中摩尔比例近似1：3：2；在红茶TPS中摩尔比例近似3：4：1。绿茶和乌龙茶TPS的糖醛酸含量在17％～23％之间，而黑茶TPS和红茶TPS的糖醛酸含量分别为6．23％和1．95％。
生物碱：是茶叶中的主要活性成分，占茶叶干重的3％～5％。茶叶含有生物碱十余种，以咖啡碱的含量最高。咖啡碱是一种中枢神经的兴奋剂，具有提神作用，茶叶中的咖啡碱常和茶多酚成络合状态存在，与一般游离态的咖啡碱在生理机能上有所不同。全发酵茶中的咖啡碱与茶色素能够形成络合物，因此其兴奋性较弱。全发酵茶尤其是普洱茶熟茶，经过生物酶氧化和微生物酶转化的作用，茶多酚与茶多糖、蛋白质等很多大分子共价结合形成茶褐素，咖啡碱与茶褐素类物质络合，抑制了咖啡碱的兴奋刺激作用，这也是全发酵茶不影响睡眠的最重要原因。
氨基酸：茶叶中含氨基酸30种，总含量为3～5%，包括人体必需的各种氨基酸。茶叶中的赖氨酸、苏氨酸和组氨酸对促进人体生长发育和智力具有重要作用，还可以增强人体对钙和铁的吸收。在绿茶中值得一提的是茶氨酸。茶氨酸（L-Theanine）是茶叶中特有的游离氨基酸，茶氨酸是谷氨酸γ-乙基酰胺，有甜味。茶氨酸含量因茶的品种、部位而变动。茶氨酸在化学构造上与脑内活性物质谷酰胺、谷氨酸相似，是茶叶中生津润甜的主要成份。茶氨酸含量约为新茶的1～2%左右，其含量随发酵过程减少。
