红茶包括工夫红茶、红碎茶和小种红茶。它们的制法大体相同，都有萎凋、揉捻（切）、发酵、干燥4个工序。工夫红茶、红碎茶和小种红茶是全发酵茶，鲜叶通过萎凋、揉捻（切）、发酵、烘干等工艺过程，使鲜叶内化学成分发生一系列的物理和化学变化，形成红茶独有的品质特征。红茶是通过萎凋来增强酶的活性，然后通过揉捻、发酵，以茶多酚的酶促氧化为中心，发生了一系列的生化变化，最后形成了红汤红叶的品质特点。
早已发现红茶含有可阻止胆固醇沉积于动脉血管壁的成分，最近美国波士顿大学的科学家们又通过研究发现，红茶可改善心脏血管内壁的状况，从而减少血栓形成和血管壁炎症加剧的可能。波士顿大学科学家们的研究课题是：“红茶对血管内壁细胞的影响”。他们发现，每天喝４杯红茶的病人，他们心脏血管内壁细胞的状况变好了，形成血栓以及血管壁炎症加剧的可能性也相对减少了。科学家们认为，红茶对血管壁的良好作用还有助于预防心肌梗死和中风。
茶多酚的主体物质是儿茶素类物质。儿茶素存在于鲜叶细胞的液泡内，而多酚氧化酶主要存在于原生质中的叶绿体和线粒体内。但当叶片组织受到损伤如揉捻或揉切后，儿茶素类物质与多酚氧化酶接触，在有氧气的条件下，儿茶素类便迅速发生酶促氧化作用，首先产生儿茶素邻醌。邻醌物质很快又发生聚合，逐步产生了茶黄素，茶黄素进一步氧化的结果产生茶红素，茶红素进一步氧化并与氨基酸等物质的聚合，最后形成茶褐素。茶黄素和茶红素是形成红茶红叶红汤的主体物质。
从儿茶素氧化聚合形成茶褐素的整个过程，物质的颜色是逐渐加深的。邻醌为黄色，茶黄素为橙黄色。茶红素为红色，茶褐素为暗褐色。红茶制造过程中叶绿素的分解破坏是很显着的。叶绿素的分解破坏，一是由于酶性或非酶性的水解，二是加热过程中的脱镁作用，使红毛茶的色泽形成黑棕色。
形成红茶滋味的主要化学成分有多酚类化合物、咖啡碱、醣类、氨基酸等物质。
多酚类化合物是构成红茶滋味浓强的主要成分。其中茶黄素具有较强的收敛性，茶红素则滋味醇和，二者含量丰富、比例适中（茶红素：茶黄素为10:15），是形成高品质红茶滋味的主要原因。
构成茶汤鲜爽的主要成分是氨基酸、未被氧化的儿茶素及茶黄素和咖啡碱等。氨基酸是带鲜味的物质。红茶制造过程中，蛋白质水解后形成各种游离氨基酸，它与多酚类化合物协调配合，赋予红茶浓醇鲜爽的滋味特征。咖啡碱是略带苦味的物质。咖啡碱与茶黄素等多酚氧化物产生的络合物是形成茶汤冷后浑的原因。咖啡碱与茶黄素络合滋味鲜爽，冷后呈黄亮色；与茶褐素络合，冷后呈暗黄褐色；与茶红素络合，冷后呈棕红色。
红茶滋味的甜醇主要是叶内含有糖类物质，萎凋叶中糖类物质淀粉产生了较多的可溶性糖；在高热干燥阶段，多糖的裂解增加可溶性单糖的数量。因此，在红茶制造过程中可溶性糖的数量是增加的，可溶性糖的增加对增进茶汤滋味的甜醇味以及甜香味都是有积极意义的。
