茶叶香气是由性质不同、含量差异悬殊的众多物质组成的混合物。迄今为止已鉴定的香气物质约有700种。有醇、醛、酮、酸、酯、内脂、酚及其衍生物，杂环类，杂氧化合物，含硫化合物，含氧化合物共十余大类。
随着分析检测技术的不断发展和研究的深入，新的芳香物质还在不断发现。茶叶香气成分虽然很多，但其含量却微乎其微，鲜叶0.005%-0.03，绿茶0.02%-0.05%、红茶0.01%-0.03%。但当采用一定方法提取茶中香气成分后，茶便会无茶味，故茶中的芳香物质对茶叶品质的形成具有重要作用。
茶鲜叶芳香物质的种类相对较少，茶香形成主要在于制茶过程中的产物。如绿茶经过高温杀青钝化酶的活性，使原料化学成分在热作用下变化，青气消失，清香显露，以及干燥过程的“梅拉德”反应，形成以吡嗪、吡喃及吡咯类具有烘炒香化学成分为主的“板栗香”。
红茶香气则多来自于发酵中酶促氧化激起的一系列化学变化，以醛、酮、酸等化合物为主，从而形成红茶特有的甜香、蜜糖香或花香。
由于不同地区的生态环境及地理状况不同，同种茶类，产于不同地区，香气具有不同的差异。如云南红茶具有特殊的甜香，祁门红茶具有特殊的玫瑰花香；同是绿茶，屯绿具有栗香，龙井清香，高山绿茶具有嫩香等。
