在已知的研究中发现不下500种的组分。这些组分包括初级代谢产物如蛋白质、糖类、脂肪等；次级代谢产物如多酚类、茶氨酸、生物碱、芳香物质等。
一、维生素
茶叶中含有多种维生素，包括维生素A原、B族维生素、维生素E、、维生素C、维生素P等。
1、维生素A原。维生素A原也即胡萝卜素，其含量占干物重的1T～20mg%，绿茶中胡萝卜素含16mg%左右，红茶中含7mg%、9mg%，可与胡萝卜、菠菜相比。胡萝卜素进入机体后可以转变成维生素A，维生素A可以预防夜盲症，有利于视力恢复和有效防止视力衰退。
2、B族维生素。茶叶中含有维生素B1、维生素B2、维生素B3。维生素B1的作用是维持人体神经，心脏及消化系统碳水化物的中间代谢。缺乏维生素B1会使碳水化物代谢发生障碍，并影响机体整个代谢过程，容易发生脚气病。维生素B2是构成呼吸酶系统的组成成分，也是维持视网膜正常机能所必要的活性物质。缺乏核黄素物质代谢紊乱，表现出多种疾病，如口角炎、唇炎、舌炎、皮脂溢出性皮炎等。维生素B3在体内以辅酶的形式，参与葡萄糖、蛋白质、脂肪的代谢，严重缺乏时引起神经、皮肤、消化道病变，叫做癞皮病，也叫尼克酸缺乏症。
3、维生素E。维生素E为脂溶性维生素，其水解产物为生育酚，具有很强的抗氧化作用。维生素E可有效对抗自由基，有祛斑，减少黑色素生成、抗衰老等作用，因此广泛应用于医药行业及化妆品行业。
4、维生素C和维生素P。众所周知维生素C缺乏会导致坏血病，这是因为维生素C参与羟化反应，促进胶原蛋白的合成，胶原蛋白参与组成结缔组织，如果维生素C缺乏，会导致细胞连接障碍，微血管容易破裂，造成坏血病。除此之外，维生素C可以促进胆固醇的排泄，对预防动脉粥样硬化有积极的作用。
维生素P严格意义上讲并不属于维生素，但是它可以防止维生素C被氧化而能增强维生素C的作用，能够降低毛细血管的通透性，延缓毛细血管变脆，可辅助维生素C用于预防脑溢血、视网膜出血、紫癜等疾病。
二、矿物质和微量元素
茶中含量最多的矿物质是磷、钾，其次是钙、镁、铁、锰等。还有少量的锌、铜、钴、硒等微量元素。钾有促进血钠排除的功能，这对防治高血压有重要意义。铁参与机体血红蛋白的合成，体内铁缺乏容易出现贫血。另外，锰具有抗氧化和美颜抗衰老的特殊功效，增强体内机体的免疫功能，有助于钙的吸收。
三、氨基酸
茶叶中的氨基酸含量决定了茶汤的口感，氨基酸含量较高的茶叶，其茶汤的香味和鲜味比含量低的茶叶浓郁。由于大多数的茶叶均是采集幼嫩叶芽，因此茶叶中的游离氨基酸有20多种，且含量在2%～5%。
四、茶多酚
茶多酚是茶叶中30多种酚类化合物的总称，包括黄烷醇类、黄烷酮类、酚酸类等。茶多酚中含量最高的成分为儿茶素，属于黄烷醇类。茶多酚是一种天然的抗氧化剂在1991年被列入国家食品标准，而且很多研究表明的茶多酚非常明显的生理活性，可以用于防止心血管系统疾病、抗癌、防辐射等方面。
五、生物碱
茶叶中含有较多的生物碱，但含量较高的是咖啡碱。咖啡碱具有明显的兴奋中枢神经系统的作用，小剂量的咖啡碱可以兴奋大脑皮层，让人思维敏捷，可以提高学习效率。
茶叶中的茶碱有强心、利尿、溶解脂肪的作用，这一点可以验证饮茶能够轻身减肥的说法。
六、茶多糖
茶多糖指茶叶中含有的单糖和多糖以及果胶物质，是一种类似灵芝多糖和人参多糖的高分子化合物，具有降血糖、降血脂的功效、能防治糖尿病，还具有预防血栓形成、保护血相和增强人体非特异性免疫能力等作用。
七、芳香类物质
芳香类物质主要是各种挥发性成分，它决定了茶叶的香味。
茶叶的功效与作用
1、生津止渴
茶具有生津止渴的作用在很多古书和本草著作中都有记载。陆羽在《茶经》中对茶的作用进行了归纳：“茶之为用，味至寒，为饮最宜。精行俭德人，若热温，凝闷，脑痛，目涩，四肢烦，百节不舒，聊四五啜，与醍醐甘露抗衡也。”唐代中药学家陈藏器所著《本草拾遗》中提到：“止渴除疫，贵哉茶也。”
2、提神醒脑
明朝著名的医药学家李时珍在《本草纲目》中说：“温饮则火因寒气而下降，热饮则茶借火气而升散，又兼解酒食之毒，使人神思爽，不昏不睡，此茶之功也。”而现代研究中发现茶叶中含有咖啡碱，咖啡碱具有兴奋大脑皮层的作用，能使人醒神，提高工作效率。
3、消脂解腻、防蛀固齿
宋朝诗人苏轼《茶说》云∶“除烦去腻，世故不可无茶，然暗中损人不少。空心饮茶入盐，直入肾经，且冷脾胃，乃引贼入室也。惟饮食后浓茶漱口，既去烦腻，而脾胃不知，且苦能坚齿消蠹，深得饮茶之妙。”
這也是很多喜食牛羊肉的少数民族，历来喜欢饮茶的原因之一。
4、减肥轻身
《本草纲目》中记载：“藏器曰∶苦寒，久食，令人瘦，去人脂，使人不睡”。陶隐居《杂录》言：“丹丘子、黄山君服茶轻身换骨：。
5、解毒作用
相传“神农尝百草，日遇七十二毒，得茶而解之”说明了茶的解毒作用，而且在很多少数民族聚居地，有些有毒的民族药误服过量中毒后，亦有用茶解毒的记载。如《云南中草药》在昆明山海棠（掉毛草）项目下就有：“本品有剧毒，不可多服。忌酸、冷、鱼腥、豆类。中毒可用茶叶煎水服解救。”
