茶葉中富含多酚類化合物，其主要成分有兒茶素、黃酮及黃酮醇、花色素、酚酸及縮酚酸。兒茶素占茶多酚總量的60％—80％。
    茶多酚具有苦澀味和收斂性，它是茶葉滋味與品質的主要成分之一。
    在茶葉加工中，兒茶素發生氧化聚合，產生從到褐色等多種茶多酚氧化聚合物，例如茶黃素、茶紅素、茶褐素等，從而構成干茶與茶湯的色澤的主要成分，紅茶、烏龍茶等有較多的茶多酚氧化聚合物。紅茶的茶黃素與茶紅素的含量及兩者比例是決定紅茶品質的重要指標。
    茶多酚有多種生理活性，為茶葉的保健功能做出巨大的貢獻。
    （1）吸收與代謝。
    口服的兒茶素只有5％-8％通過消化系統被吸收，大部分通過糞便被排出體外。被吸收的兒茶素會分散到肝臟、腦、心臟、腎臟、骨、皮膚等許多組織。在肝臟，兒茶素被甲基化或變成葡萄糖醛酸、硫酸縮合體。這些縮合體和游離兒茶素一起通過血液循環進入末梢組織。如能每天通過喝茶等方式不斷攝取兒茶素，以保持體內兒茶素的量，才可能有防病治病的效果。
   （2）抗氧化作用。
    人在正常的生命活動中，如體內代謝不斷產生有害的自由基。自由基的性質活潑，具有*的氧化能力。體內自由基的濃度一般很低，并且體內有許多抗氧化系統，所以正常情況下不會引起危害。但如受生理（如疾病）或外界因素（如輻射）等影響，自由基代謝失去平衡，過量的自由基就可以誘發體內不飽和脂肪酸的氧化產生過氧化脂質，引起蛋白質的氧化聚合。不飽和脂肪酸是細胞膜的主要結構材料。自由基的產生和積累，會削弱和破壞細胞的正常功能乃至組織壞死，影響體內的正常代謝，從而引發疾病和機體的衰老。目前已知有上百種疾病的罪魁禍首是自由基。而抗氧化劑能清除自由基，阻止自由基的氧化反應，起到保護機體的作用。
    茶多酚是一類含有多酚羥基的化學物質，極易與自由基反應，提供質子和電子使其失去反應活性，故具有顯著的抗氧化特性：
        ·清除自由基；
        ·絡合金屬離子；
        ·抑制氧化酶的活性；
        ·提高抗氧化酶活性；
        ·與其他抗氧化劑有協同增效作用；
        ·維持體內抗氧化劑濃度。
    茶多酚能增強肝臟、肺、消化系統、血液等組織中的抗氧化系統的酶的活性，并起到保護體內抗氧化酶的作用。
    （3）抗癌、抗突變作用。
    因環境污染的加劇，飲食的變化，運動量的減少等多種原因，癌癥患者越來越多。中國每年新發癌癥病例達160萬—200萬，以每年3％的速度遞增。大量的研究證實，茶多酚不僅能抑制多種物理（輻射、高溫等）、化學（致癌物）因素所誘導的突變，還能抑制癌組織的增生。目前在日本、美國已開始臨床應用茶多酚的研究。
   （4）抗菌、抗病毒作用。
    ·抗病原菌、抗病毒。喝濃茶治療細菌性痢疾是老百姓常用的療法。將茶多酚的成分分離后的抗菌試驗發現，兒茶素單體和聚合體具有抗菌作用。茶葉的殺菌能力主要來自茶多酚。臨床試驗表明，每天用茶湯擦身或進行足浴，5—7個星期后體癬、足癬的癥狀能*消失。
    ·預防蛀牙、牙周炎。蛀牙菌產生糖基轉移酶，催化食物中的糖生成黏性強、不溶于水的多糖，形成牙菌斑黏附在牙齒表面。牙菌斑是微生物容易繁殖的地方，這些微生物利用食物中的糖生成多種酸，腐蝕牙齒。蛀牙是一種男女老幼都易發的多發病。預防和治療蛀牙一直很受關注。
   （5）除臭作用。
    口臭是由種揮發性化合物引起的，有的來自食物，如大蒜、酒、煙等。茶多酚能夠有效地消除口臭。
   （6）抑制動脈硬化作用。
    喝茶多的人的血液中膽固醇總量較低，主要是LDL膽固醇的量較少，HDL膽固醇沒有多少變化。喝茶能夠改善血液中膽固醇的比例，達到預防心血管病的效果。
   （7）降血糖作用。
    隨著飲食結構的改變，高能量食品的攝取量的增加，糖尿病患病人數呈逐年猛增的趨勢。當攝人體內的糖分過多時，難以轉化為能量的部分留在血液中引發糖尿病。治療糖尿病的藥有一種為增加體內的胰島素，以促進血糖的代謝；另一是抑制體內淀粉酶、蔗糖酶等的活性，使得攝入體內的淀粉、多糖無法被消化吸收，直接被排出體外，從而達到控制體內糖分、抑制血糖升高的作用。
      茶多酚對人和動物體內的淀粉酶、蔗糖酶活性有抑制作用。其中茶黃素的效果。
   （8）降血壓作用。
    高血壓是多發病，每10人中有1人患高血壓。
    茶葉中有降血壓效果的成分，喝茶多的人患高血壓發病率低。每天喝茶10杯以上的人高血壓發病率比喝茶4杯以下的人低約1／3。
    （9）抗過敏及消炎作用。
    茶多酚在試驗中能抑制肥大細胞釋放組胺，比目前常用的抗過敏藥Tranilast的抑制效果還要好。綠茶、紅茶和烏龍茶的熱水提取物中具有抗炎癥的效果。民間采用陳年紅茶治療早期哮喘的效果很好。
    （10）抗輻射作用。
    第二次世界大戰中，日本廣島受原子彈轟炸，幸存者中長期飲茶的人的放射病較輕，體質、白血球指標和壽命都較好。在現代生活中，一些行業，如X光拍片、放射物質實驗的工作人員接觸射線的次數較多，、計算機、電視等使人處于電磁輻射中。環境的惡化使大氣的臭氧層遭到破壞，對人體的電磁輻射強度不斷增大。飲茶是非常簡便且有效的抗輻射的方法。
    （11）對重金屬的解毒作用。
    重金屬可由呼吸、飲食進入身體。重金屬在人體內的積蓄能導致頭昏眼花、腹部疼痛、嘔吐和休克，損害胃、腸、肝、腎等器官，損害神經系統，人容易衰老。茶多酚能減輕重金屬離子對人體的毒害。
    另外，茶多酚還能預防腦中風、保護肝功能、預防肥胖等生理作用。