サポニンはお茶全般に含まれている成分で、抹茶などでみられるように泡立つという特徴があります。茶葉に0.1％程度含まれ、強い苦みとエグみをもっています。

サポニンには、抗カビ作用・抗炎症作用・抗アレルギー作用・血圧降下作用・肥満防止作用・抗インフルエンザ作用などの有効性が確認されています（伊藤園の中央研究所の調査による）。

フッ素はツバキ科の植物に多く、一般的に若芽よりも成長した葉に多く、また番茶にもっとも多く含まれます。歯の表面に耐酸性の被膜を形成するので、虫歯の予防に有効な成分です。

生葉を酸素のない状態に放置すると、GABA（ギャバ）が生成されます。これを荒茶に加工することで、ギャバロン茶が作られます。
GABAは高血圧抑制物質で、動物実験の結果、ギャバロン茶の血圧低下作用が報告されています。

ミネラルは、生体調節に重要な役割をもっています。お茶には5〜7％ほど含まれており、その主体はカリウム（K）・カルシウム（Ca）・リン（P）・マグネシウム（Mg）ですが、マンガン（Mn）・亜鉛（Zn）・銅（Cu）も微量ながら含まれています。

クロロフィルは植物の緑の色素成分であり、光合成を行ううえで重要な役割を果たします。光をさえぎって被覆栽培される玉露やかぶせ茶では、少ない光量をより効果的に吸収しようとしてクロロフィルが大量に生成されます。そのため、玉露やかぶせ茶は、深く濃い緑色になります。クロロフィルには消臭効果もあることから、チューインガムなどに利用されています。

お茶の香り成分の種類は極めて多く、緑茶で200種類、紅茶で300種類以上にもおよびます。しかし、量的には微量で、精油（せいゆ）と呼ばれる香気物質の量は緑茶で約0.005％、紅茶で0.02％程度です。

本来、生葉には香りが少ないのですが、摘採と同時に酵素が働くことによって茶葉成分が分解されて香りの成分が生成されます。ただし、緑茶の場合は、摘採後すぐに発酵を止める特性があるため、香り成分の生成は少なく、しかも荒茶製造工程中に香り成分の多くが揮散するため、極めて繊細な香りとなります。
お茶の香りが良くなるのは、後火（あとび）製法によるもので、加熱することでアミノ酸と糖類が反応して、火香（ひか）という香ばしい香りが生成されます。

また、玉露やてん茶、高級煎茶などの高級茶では、加熱によってビタミンUを生成します。ビタミンUは胃腸薬などの主成分となるもので、胃潰瘍に有効なビタミン様物質です。高級茶の火香に特有な“青海苔”のような芳香は、ビタミンUが分解したときに出る香りです。

ほうじ茶の場合、焙煎過程で火香である加熱香気成分が多く生成され、香ばしい風味となります。烏龍茶や紅茶では、摘採後の発酵過程で香りの成分が形成されます。鉄観音の果実のような芳香、さらにダージリン紅茶のマスカットフレーバー、高級紅茶にみられるバラの花や果実のような甘い芳香など、すべて発酵過程で形成されるものです。このような発酵茶に特有な芳香は、高い温度で揮散します。烏龍茶や紅茶をおいしく楽しむ際に必ず熱湯を用いるのはこのためです。

こうしたお茶の香りには、人の心をリフレッシュしたり、ストレスを解消したりする、いわゆるアロマテラピー的効果があるとして期待されています。