茶叶中的化学成分，主要是茶碱C8H10N4O2、水、鞣酸、芳香油等。纯净的茶碱是白色针状结晶体，有苦味，能够溶解于热水，不易溶于冷水中，所以要用热水泡茶。茶碱能够使大脑兴奋，使思想灵敏，医药上用它作兴奋、强心、利尿的药剂。

鞣酸是制蓝黑墨水及鞣制皮革的原料，也能够溶于热水中，难溶于冷水。绿茶所含的鞣酸量比红茶多，所以绿茶味比红茶味涩。鞣酸能够使胃液的分泌量减少，阻碍食物的吸收，使大便秘结。

茶之所以有香味，就因为其中含有芳香油，芳香油受到热就挥发变成气体，所以茶能泡不能煮沸。
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