Với sự thâm nhập của trà vào phương Tây, các thành phần hóa học của cây trà bắt đầu được nghiên cứu từ năm 1827. Đến nay, người ta phát hiện được trong thành phần của trà có 13 nhóm gồm 120-130 hoạt chất khác nhau (Đặng Hanh Khôi, 1983):
- Nhóm chất đường: glucose, fructose,… tạo giá trị dinh dưỡng và mùi thơm khi chế biến ở nhiệt độ cao.
- Nhóm tinh dầu: methyl salicylate, citronellol,… tạo nên hương thơm riêng của mỗi loại trà, chịu ảnh hưởng của khí hậu, loại đất và quy trình chế biến.
- Nhóm sắc tố: chất diệp lục, carotene, xantophin, làm cho nước trà thể từ màu xanh nhạt đến xanh lục sẫm hoặc từ màu vàng đến đỏ nâu và nâu sẫm.
- Nhóm acid hữu cơ: gồm 8-9 loại khác nhau, có tác dụng tăng giá trị về mặt thực phẩm và có chất tạo ra vị.
- Nhóm chất vô cơ: kali, phospho, lưu huỳnh, flo,magie, canxi,..
- Nhóm vitamin: C, B1, B2, PP,… hầu hết tan trong nước, do đó người ta nói nước trà có giá trị như thuốc bổ.
- Nhóm glucozid: góp phần tạo ra hương trà và có thể làm cho nước trà có vị đắng, chát và màu hồng đỏ.
- Nhóm chất chát (tanin): chiếm 15-30% trong trà, sau khi chế biến thì nó trở thành vị chát…
- Nhóm chất nhựa: đóng vai trò tạo mùi thơm và giữ cho mùi không thoát đi nhanh (chất này rất quan trọng trong việc chế biến trà rời thành trà bánh).
- Nhóm chất keo (petin): giúp bảo quản trà được lâu vì có tính năng khó hút ẩm.
- Nhóm ankan: caffeine, theobromine,theophylline, adenine, guanine,…
Chuyên ngành Vi Sinh Vật Học 23 Viện NC & PT Công nghệ Sinh học - Nhóm enzyme: là những chất xúc tác sinh học quan trọng trong quá trình biến đổi của cơ thể sống.