茶叶的化学成分有500种之多，其中有机化合物达450种以上，无机化合物约有30种。茶叶中的化学成分归纳起来可分为水分和干物质两大部分。
1、水分（75%～78%）：
水分是茶树生命活动中必不可少的成分，是制茶过程一系列化学变化的重要介质。制茶过程中茶叶色香味的变化就是伴随着水分变化而变化的。因此，在制茶时常将水分的变化作为控制品质的重要生化指标。
2、茶多酚（占干物质总量的20%～35%）：
茶叶多酚类物质是存在于茶树中以儿茶素为主体的三十多种多酚类化合物的总称，亦称“茶鞣质”、“茶单宁”，包括儿茶素类、黄酮及黄酮苷类、花青素和花白素类、酚酸和缩酚酸类等四大类物质。
3、蛋白质（占干物质总量的20%～30%）：
茶叶中的蛋白质含量占干物质量的20%～30%，能溶于水直接被利用的蛋白质含量仅占1%～2%。这部分水溶性蛋白质是形成茶汤滋味的成分之一。
4、氨基酸（占干物质总量的1%～4%）：
氨基酸是组成蛋白质的基本物质，含量占干物质总量的1%～4%。茶叶中的氨基酸已发现有茶氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸等26种，且各种氨基酸季节变化规律明显，氨基酸总量表现为春高、秋低、夏居中的趋势，这也是春茶较为鲜爽的原因。
5、生物碱（占干物质总量的2%～5%）：
茶叶中的生物碱包括咖啡碱、可可碱和条碱。其中以咖啡碱的含量最多，约占干物质总量的2%～5%；其他含量甚微。
6、糖类（占干物质总量的20%～25%）：
茶叶中的糖类物质包括单糖、寡糖、多糖及其少量其他糖类。其含量占干物质总量的20%～25%。
7、果胶（占干物质总量的4%）：
茶叶中的果胶等物质是糖的代谢产物，含量占干物质总量的4%左右。果胶的存在有利于茶叶加工过程中手工揉捻成形，且跟茶汤粘稠度等有关。水溶性果胶是形成茶汤厚度和外形光泽度的主要成分之一。
儿茶素、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类、酚酸类。茶多酚是形成茶叶色香味的主要成份之一，也是茶叶中有养生功能的主要成份之一。茶叶中的多酚类物质主要是儿茶素、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类、酚酸类五种成分组成。茶多酚可以迅速溶解于热水当中，泡茶饮茶时能够充分吸收和利用，从而对人体起到特定的价值，是一种天然的人体保鲜剂。
