茶氨酸对中枢神经递质活性的影响：茶氨酸可以明显促进脑中枢多巴胺释放，提高脑内多巴胺生理活性。多巴胺是一种活化脑神经细胞的中枢神经递质，其生理活性与人的感情状态密切相关。茶氨酸对精神和感情的影响无疑部分是来自对中枢神经递质多巴胺生理活性的作用。当然饮茶抗疲劳作用也被认为在一定程度上来自这一效果。茶氨酸会直接影响与学习、记忆有关的脑内中枢神经递质5-羟色胺的活性。
茶氨酸的降压作用：一般认为人体血压的调节是受中枢和末梢神经递质儿茶酚胺及5-羟色胺分泌量的影响。近年来的一些研究证明茶氨酸能有效的降低大鼠自发性高血压。茶氨酸显示出的降低高血压效果在一定程度上也可以被看作是一种安定作用。而这种安定作用则无疑会有助于身心疲劳的恢复。
茶氨酸对学习、记忆的影响：在按照明灯开关的同时随之提供食饵的一种动物学习实验的研究中发现每天经口服用180mg茶氨酸的大鼠与对照组相比学习能力有一定的提高。目前很多研究证明茶氨酸的这种提高学习和记忆能力的作用是来自活化中枢神经递质的结果。
茶氨酸旷怡身心作用：早在1975年，木村等人曾报告过茶氨酸具有缓和咖啡因引起中枢过度兴奋作用。虽然，茶叶中的咖啡因含量多于咖啡和可可，但由于茶氨酸的存在使人们在饮茶时享受到一种咖啡和可可没有的旷怡身心的感觉。
