Nước: Hàm lượng nước trong lá trà giảm dần từ tơm đến các lá già, (tơm 76,6%; lá một 75,6%; lá hai 75,6% và lá ba 74,26%) thay đổi phụ thuộc vào tuổi thọ, sự phân bố địa lý của cây trà, các biện pháp canh tác, thời điểm thu hoạch (thời điểm trong ngày, theo tháng, theo mùa).
Chất hồ tan: Là một hỗn hợp gồm nhiều chất khác nhau, cĩ khả năng hồ tan với nước sơi và là chỉ tiêu chất lượng quan trọng của trà nguyên liệu và trà sản phẩm. Trong thành phần hỗn hợp này, khoảng 50% là hợp chất phenol, cịn lại gần 50% là glucid tan, protein, acid amin, alcaloid (chủ yếu là caffeine), sắc tố, vitamin, enzym…
Tanin: Đặc tính của tanin cĩ vị chát. Nĩ là chất trọng yếu trong nguyên liệu, ảnh hưởng nhiều đến phẩm chất của trà, vị trà, hương thơm và các
đặc tính khác đều do tanin quyết định. Chất tanin trong trà càng nhiều thì phẩm chất trà càng cao. Lượng tanin phân bố khơng đồng đều trên cùng một búp trà, tập trung nhiều nhất ở tơm (39.9%), rồi đến lá non (lá một 36.8%, lá hai 36.1%, lá ba 29.25%, cọng già 25%, lá bánh tẻ, lá già)ø… Protein và Acid amin: Chiếm 22% - 26% chất khơ. Qua chế biến, hàm
lượng protein va acid amin cĩ thay đổi: lượng protein giảm cịn lượng acid amin tăng lên. Sở dĩ do quá trình thủy phân, một phần protein trà tạo thành acid amin trong quá trình chế biến. Acid amin tự do tác dụng với dẫn xuất cathechin của trà tạo thành aldehyt cĩ mùi thơm dễ chịu cho trà.
Caffeine: Caffeine chiếm 3 – 5% trọng lượng trà. Lượng caffeine trong trà nhiều gấp 4 lần trong cà phê (theo Muler), lượng caffeine trong trà biến đổi phụ thuộc hồn cảnh bên ngồi, kỹ thuật bảo quản, giống trà, thời gian hái, vị trí địa lý. Caffeine tự do tồn tại trong lá trà tươi nhiều hơn trà thành phẩm. Trong quá trình sản xuất, một số caffeine kết hợp với một số chất khác làm giảm lượng caffeine tự do. Do tính chất thăng hoa ở nhiệt độ 100 – 110oC, caffeine bị tổn thất 10% khi sấy trà. Caffeine trong sản xuất do quá trình lên men phản ứng với các sản phẩm oxi hĩa của Cathechin tạo ra caffeine – oxy teonat gọi tắt là tanat – caffeine (chủ yếu ở trà đen). Sản phẩm này cĩ thể bị kết tủa ở nhiệt độ thấp, tạo thành lớp váng trên nước trà ở nhiệt độ thường, hồ tan khi nhiệt độ lên đến 60oC. Tanat – caffeine làm cho trà cĩ đặc tính riêng về mùi, vị, màu sắc.
Enzym: Trong lá trà cĩ 2 nhĩm enzym quan trọng là nhĩm enzym oxi hố khử và nhĩm enzym thủy phân. Những nhĩm khác tồn tại với số lượng khơng đáng kể.
Gluxicid trong trà (tính theo % chất khơ): Tùy theo giống cây và hàm lượng thu hái mà hàm lượng glucid thay đổi ít hay nhiều. Trung bình cĩ:
Monoza : 1 – 2%, Saccaroza : 0.5 – 2.5%, Polysaccarit : 10 – 20%, Tinh bột : 0.1 – 0.3%, lá trà càng già lượng tinh bột càng tăng, Pectin : 2 – 3%. Chất màu (sắc tố): Màu nước trà là một chỉ tiêu cảm quan quan trọng của
trà thành phẩm. Màu nước trà do 2 loại sắc tố tạo nên: sắc tố cĩ sẵn trong nguyên liệu ban đầu (clorofin A, clorofin B, pheophytyl A, B, careteonid, xantofin, viocxantin, neocxantin…) và sắc tố tạo ra trong quá trình gia cơng chế biến. Ví dụ: Trà đen cần tạo điều kiện tối ưu cho enzym oxy hố tanin thành hợp chất quinol và phá hủy clorofin, tạo thành màu đen sẫm cho trà thành phẩm. Trà xanh cần vơ hoạt tính enzym oxy hố để giữ được tối đa lượng tanin và clorofin để tạo màu xanh “hổ phách” cho nước trà.
Chất thơm: Hương thơm cũng là một chỉ tiêu rất quan trọng của trà thành phẩm. Hương thơm của trà được tạo nên từ 2 nguồn chất thơm khác nhau: chất thơm cĩ sẵn trong nguyên liệu lá trà ban đầu (tinh dầu), và chất thơm tạo ra qua quá trình chế biến. Tinh dầu tự nhiên cĩ trong lá trà hàm lượng rất thấp. Theo quan điểm của các nhà sinh hố thực phẩm thì aldehyt giữ vai trị quan trọng trong tạo hương cho trà. Trong quá trình gia cơng chế biến, hương thơm mới được tạo ra do sự tương tác giữa acid amin và đường đơn, giữa acid amin với tanin dưới tác dụng của nhiệt độ caoxúc tác bởi enzym…, thường tạo ra các aldehyt cĩ mùi thơm hoặc chuyển hố tiếp để tạo các chất thơm khác.
Chất tro: Số lượng tro trong lá trà non và trong thành phẩm cĩ khoảng từ 4 – 7%. Trà càng non tro càng ít. Chất tro trong trà gồm nhiều chất khác nhau. Mỗi chất đều cĩ quan hệ mật thiết với sự sinh trưởng của cây trà. Những chất này cĩ trong đất, được cây trà hấp thụ làm chất dinh dưỡng để nuơi cây. Các chất chủ yếu là kim loại, cacbon, assen, kali, canxi, photpho, lưu huỳnh, silic…
Sinh tố (vitamin): Trong trà cĩ nhiều loại sinh tố: A, B, C, E, PP, F, D, K, P…, nhờ đĩ mà trà cĩ giá trị dược liệu cũng như giá trị dinh dưỡng cao.