茶葉中富含多酚類化合物，主要成分為兒茶素、黃酮及黃酮醇、茶色素、酚酸及縮酚酸四類化合物。以兒茶素為主的黃烷醇類化合物占茶多酚總量的60%－80%。茶多酚呈苦澀味和收斂性，是茶葉滋味品質的主要成分之一。茶葉的鮮葉中所含的兒茶素發生氧化聚合，產生多種從黃色到褐色的茶多酚的氧化聚合物，如茶黃素、茶紅素、茶褐素，這些是形成干茶和茶湯色澤的主要成分，紅茶、烏龍茶等發酵茶類中有較多的茶多酚氧化聚合物。而且，紅茶的茶黃素和茶紅素的含量及兩者的比例是決定紅茶品質的重要指標。因此，茶多酚在茶葉品質形成中起著重要作用。同時，茶多酚又有多種生理活性，為茶葉保健功能做出巨大貢獻。茶多酚的主要作用包括以下幾個方面：

1.     抗氧化作用

茶多酚可從多種途徑來阻止機體受氧化：①清除自由基；②絡合金屬離子；③抑制氧化酶的活性；④提高抗氧化酶活性；⑤與其它抗氧化劑有協同增效作用；⑥維持體內抗氧化劑濃度。

2.     抗癌、抗突變作用

茶多酚的抗癌機制有：①抑制基因突變；②抑制癌細胞增殖；③誘導癌細胞的調亡；④阻止癌細胞轉移。動物試驗確認茶多酚對皮膚癌、食道癌、胃癌、腸癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌等有抑制作用。

3.     抗菌、抗病毒作用

    ① 抗病原菌、抗病毒；②預防蛀牙、牙周炎。

4.     除臭作用

茶多酚能與引發口臭的多種化合物起中和反應、加成反應、酶化反應，消除口臭。

除此以外還有以下作用：①抑制動脈硬化作用；②降血糖作用；③降血壓作用；④抗過敏及消炎作用；⑤抗輻射作用。