其中所占比例最大的咖啡因是影響茶葉品質的主要因素。能刺激人體中樞神經系統，增強大腦皮層的興奮過程，起到提神醒腦的作用。
能刺激腎臟，促進尿液快速排泄，提高腎臟的過濾率，減少有害物質在腎臟的滯留時間。
還能刺激胃液分泌，從而促進消化，特別是促進含蛋白質食物的消化，減脂減肥。
還能消除尿液中過多的乳酸，有助於盡快消除疲勞。咖啡因在沖泡茶湯時能溶解80%左右。
此外，咖啡因與酸及其氧化產物的結合，不僅可以減少茶的苦味，還可以使茶更加醇厚，刺激自身。
茶湯中摻入其他成分的咖啡因與單純成分的咖啡因是不同的。前者由於濃度低，與其他成分相互制約，更為安全，在提神、抗疲勞、利尿、解毒等方面做出了重大貢獻。