茶的鮮葉中，水分約占75%，干物質為25%左右(這也是做茶時常說的“四斤鮮葉一斤茶”的原因)。茶葉的化學成分是由3.5%～7.0%的無機物和93.0%～96.5%的有機物組成。

構成茶葉生化成分的基本素有30余種：碳、氫、氧、氮、磷、鉀、硫、鈣、鎂、鐵、銅、鋁、錳、硼、鋅、鉬、鉛、氯、氟、硅、鈉、鈷、鎘、鉍、錫、鈦、釩等。

茶葉中經分離鑒定的有機和無機化合物已有700多種包括：初級代謝物產物(蛋白質、糖類、脂肪)和次級代謝產物(多酚類、色素、茶氨酸、生物堿、芳香物質、皂甙等)。