茶叶富含各种营养成分。据生物化学专家的分离鉴定，小小一片茶叶，竟含有500多种化合物，构成这些化合物的基本元素有25种以上。茶叶品质的高低和不同茶类的形成，取决于茶鲜叶的化学成分含量以及加工过程中这些化学成分的变化。
　　通常所说维护身体健康和提供生长发育所需要的营养素，包括蛋白质、氨基酸、碳水化合物、脂肪、矿物质、维生素、粗纤维和水等7类，茶叶中这7类营养素几乎都有。
　　蛋白质和氨基酸都是茶叶中的重要含氮物质，而茶中的氨基酸又是组成蛋白质的基本物质。茶叶中蛋白质的含量高低与茶叶老嫩、成品质量的优劣有关。茶叶中的蛋白质含量高达20％以上，由谷蛋白、白蛋白、球蛋白和精蛋白组成。茶叶蛋白质极大部分难溶于水，如茶叶中的谷蛋白，约占茶叶总蛋白量的80％；茶叶中的球蛋白和精蛋白，也只能在水中溶解40％。能溶于水的是自蛋白，虽然它的含量仅占茶叶子重的1％到2％，但这种蛋白质对茶汤的滋味有很大的影响。这是因为白蛋白能与茶多酚结合产生沉淀，使可溶性茶多酚减少，减轻绿茶的苦涩味。
　　茶叶中的氨基酸，不仅是组成茶叶蛋白质的基本单位和合成许多与代谢有关的生理活性物质的基质，而且与茶叶的品质密切相关。茶叶中的氨基酸约有30种，它们是谷胱甘肽、丝氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、谷氨酸、丙氨酸、苏氨酸、脯氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸及异亮氨酸等。其中谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸的含量较高，而茶氨酸的含量最高，通常占氨基酸总量的50％以上，并为茶叶所特有。茶叶中氨基酸极易溶解于水，不少氨基酸都有一定的香气和鲜味，它们不仅为人体所必需，而且也是茶叶的主要滋味来源。它们的总含量因品种、季节、老嫩的不同而各异，一般是在嫩芽与嫩茎中的含量较高。
　　碳水化合物又称糖类化合物，茶叶中一般含量为20％-30％。茶叶中的碳水化合物有几十种之多，可分为单糖、双糖和多糖。单糖主要是葡萄糖、果糖，还有甘露醇、半乳糖、核糖、木酮糖等；双糖主要是蔗糖，还有麦芽糖、乳糖。单糖和双糖通常都易溶于水，故总称为可溶糖，具有甜味，是构成茶汤滋味成分之一，并参与香气的形成。茶叶中的矿物质大部分是茶树从土壤中吸收的营养元素，如磷、钾、钙、镁、铁、锰、锌、铜、氟、铂、硼等，这些元素大部分为人体所必需。
　　茶叶中含有多种维生素，有水溶性和脂溶性两类。在水溶性维生素中，含量最多的是维生素C，高级绿茶中的含量可达0.5％。红茶因经过发酵，维生素C被大量氧化，含量要比绿茶少得多。茶叶中维生素B的含量也转高，包括维生素B1、B2、B3、B11，都是人体所不可缺少的。在脂溶性维生素中，含量较多的是维生素A，还有维生素D、维生素E和维生素K等。由此可知，喝茶能使人获得丰富的营养。