茶叶含嘿呤类生物碱，以咖啡碱为主，含量约1~5%,并含微量的可可豆碱、茶碱和黄嘌呤。绿茶中含缩合鞣质约10~24%,红茶因经过发酵，鞣质含量减少，一般仅6%左右，茶叶鞣质中以没食子酰-l-表没食子儿茶精为主。

　　并含少数l-表没食子儿茶精、没食子酰表儿茶精、l-表儿茶精等。咖啡碱在茶叶中大部与鞣质结合而存在，以春季的嫩叶中含咖啡碱量较高。茶叶发酵，可使游离的咖啡碱的含量份额增加。我国所产的各种市售茶叶，一般含咖啡碱约2~4%,含鞣质约3~13%.

　　茶叶含蒸发袖约0.6%,调制的绿茶含蒸发油约0.006%,是茶叶的香气成分。主成分是β，γ-庚烯醇，占50~90%,以及α，β-庚烯醛等。红茶的香气成分是：α-及β-紫罗兰酮和它的衍生物，α-松油醇，癸二烯-2,4-醛，3,7-甲基辛三烯-1,5,7-醇-3,2-苯基丁烯-2-醛，茶螺酮。

　　茉莉花素，δ-毕澄茄烯，糠醇，α-衣兰油烯，甲酸苄酯，甲酸苯乙酯，牻牛儿醛，吡咯-2-甲醛，苯甲酸己烯-2-酯，甲基苯基甲醇，吲哚等。茶叶中尚含三萜皂甙及甙元：茶皂醇E、茶叶皂甙等，并含维生素C130~180毫克%,少数胡萝卜素，二氢麦角甾醇，黄酮类槲皮素及山柰酚等和黄酮醇与没食子酸所成的一些酯。