目前已有確鑿的研究資料證明對人體健康有益的茶葉成分主要有七類：
（1）茶多酚類：兒茶素及其他一些多酚物質；
（2）茶色素類：茶黃素、茶紅素等；
（3）茶皂素、維生素類；
（4）茶多糖類；
（5）氨基酸類；
（6）生物鹼：咖啡鹼；
（7）無機元素：硒和氨。（含氟，防踽齒及老年骨質疏鬆；含硒，可增強免疫。）
研究表明，茶葉的有效成分並不是單一的對機體發生作用，而是各組分之間共同協調，通力協作，從而達到預防、治療某些疾病的效果，而且每一成分對機體又具有多重作用和功能。
茶的保健作用很多，主要有如下幾個方面：
(一)抗氧化，抗衰老
茶葉是天然的自由基清除劑。在正常生理條件下，人體自由基的形成和清除保持著平衡，隨著年齡的增長，機體清除自由基的能力逐漸消退，結果自由基慢慢積累，並損傷機體的正常功能，從而加速疾病的發生和衰老。而茶葉中的茶多酚、兒茶素、茶氨基酸等具有較強的抗氧化作用，是天然的自由清除劑。因此，茶是天然的抗氧化、抗衰老的飲料。目前西醫上把維生素C和維生素E作為抗氧化的保健藥物。其實，茶葉中的某些有效成分的抗氧化活性，遠高於維生素C和維生素E。瑞典科學家曾比較茶、水果、蔬菜的抗氧化活性，結果表明綠茶和紅茶的抗氧化活性比供試果蔬高出許多倍。
(二)防癌，抗癌
茶葉的抗癌作用已得到醫學界的認可，調查結果表明：每天飲用綠茶10杯的女性可使癌症延遲發生7．3年，男性3．2年。若將綠茶和抗癌藥物一起服用，可增強抗癌藥物的療效，美國現已將綠茶列為預防癌症的藥物，可見其作用已非同一般。
目前認為抗癌的主要機制是：增強抗氧化酶的作用；對致癌過程中的關鍵酶的調控，阻斷了信息傳遞；抗血管形成；抑制細胞凋亡等作用。茶葉還有阻斷人體內亞硝胺的合成而起到抗癌的作用。目前茶多酚的抗癌作用已得到世界的認可。
(三)增強免疫功能
調節和增強機體的免疫功能對大多數疾病的治療具有重要意義。飲茶可以增加血液中白細胞和淋巴細胞的數量，從而提高機體自身的免疫功能。此外，飲茶還可以增加腸道中的有益細菌(雙歧桿菌)數量，減少有害細菌數量，從而減少疾病的發生。
(四)減肥降脂功能
動物試驗及人體臨床試驗都己證明，茶多酚能明顯降低高血脂症動物和人的血清總膽固醇、甘油三酯(TG)、低濃度脂蛋白膽固醇的含量，這是茶葉減肥降脂的主要原因。
(五)改善糖代謝，降血糖，防治糖尿病
利用老茶治療糖尿病在中醫上早已有應用，茶葉中的茶多糖是降血糖的主要成分(後節中詳述)。
(六)降膽固醇
飲茶能降低人體血液中有害膽固醇的含量，增加有益膽固醇的含量，還可降低血液的黏度、抗血小板凝集。因此飲茶可預防心血管疾病的發生。在荷蘭進行的流行病學調查結果顯示，經常飲茶的人群患冠心病的危險性可降低45％。茶葉中的多酚類化合物對降低血液黏度的效果甚至優於阿司匹林。
(七)解毒排毒作
茶有一定的解毒排毒作用自「神農嘗百草，日遇七十毒，得茶而解之」，就記載了茶葉有解百毒的作用，常喝茶可以幫助人體消除和排出體內毒素，包括綠茶還可以解酒毒。茶對愛吸菸的人，還可以防口臭。
