茶葉中的水溶性物質(zhì)為30%-48%，其主要化學(xué)成分包括茶多酚類、生物堿類、氨基酸類、糖類、有機(jī)酸等，它們構(gòu)成了茶葉的品質(zhì)和滋味。
多酚類物質(zhì)
多酚類物質(zhì)廣泛存在于自然界中，被人們所熟知的有茶多酚、蘋果多酚、葡萄多酚等，因其良好的抗氧化功能，被廣泛運(yùn)用在化妝品、藥品等領(lǐng)域。
茶多酚是形成茶葉色香味的主要成份之一，也是茶葉中有保健功能的主要成份之一。它含量高、分布廣、變化大，對(duì)茶葉品質(zhì)的影響最顯著。
多酚類物質(zhì)約占鮮葉干物質(zhì)總量的1/3，占茶湯浸出物總量的3/4，性質(zhì)極其活潑，容易在外界條件下發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，生成一些新的化學(xué)物質(zhì)，影響著各類茶葉的品質(zhì)，所以茶多酚的氧化程度是各種茶類分類的重要依據(jù)之一。
生物堿
生物堿在古希臘時(shí)就被認(rèn)為是能治療疾病的物質(zhì)，是最古老的藥物之一。茶葉中主要含有咖啡堿、可可堿、茶葉堿這三種生物堿，均具有興奮中樞神經(jīng)的功效。其中以咖啡堿的含量最高，一般為干重的2%-4%，是茶葉的特征性化學(xué)物質(zhì)之一。
茶葉中的咖啡堿對(duì)茶葉滋味的形成有重要作用。茶湯中咖啡堿過多，則茶湯具有苦味。
茶葉氨基酸
茶葉中的氨基酸主要有茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸等20多種，其中茶氨酸是形成茶葉香氣和鮮爽度的重要成分，約占茶葉中游離氨基酸的50%以上。其水溶物主要表現(xiàn)為鮮味、甜味，可以抑制茶湯的苦澀味。
茶氨酸的來源除了從茶葉中提取外，還可利用生物合成、化學(xué)合成等途徑來制取。因?yàn)椴璋彼峋哂薪祲喊采瘛⒏纳扑?、促進(jìn)大腦功能等功效，茶氨酸已用做保健食品和藥品原料。
茶葉中的其他物質(zhì)
茶葉的香氣是多種芳香物質(zhì)的綜合反映，香氣的形成和濃淡，既受不同茶樹品種、采摘季節(jié)、葉質(zhì)老嫩的影響，也受不同制茶工藝和技術(shù)影響。
據(jù)分析，通常茶葉中含有的香氣成分化合物達(dá)700余種，它們有的是紅茶、綠茶、鮮葉共有的，有的是各自分別獨(dú)具的。值得注意的是，目前只能定性的去研究香氣組成成分、組成變化與茶葉品質(zhì)的相互關(guān)系，還不能確定何種芳香物質(zhì)的組成及其含量能代表何種品類的茶葉。
茶色素主要包括葉綠素、β-胡蘿卜素等，具有延緩衰老以及美容等作用。
茶多糖是一類成分復(fù)雜的混合物。茶多糖具有抗輻射、增加白細(xì)胞數(shù)量、提高免疫力的作用，還能降血糖。民間流傳泡飲粗茶治糖尿病的實(shí)踐，主要就是發(fā)揮了茶多糖的作用。
茶葉中的化學(xué)成分不僅決定著茶葉的質(zhì)量，而且與飲茶的某些藥理功效也有著密切的關(guān)系。但茶葉品質(zhì)的形成與保健功效并不是基于某一種成分的效果，而是多種成分的協(xié)調(diào)功效。