茶多酚是决定茶叶色、香、味及的主要成分，占茶叶干重的20%～30%。茶多酚按主要化学成分分为儿茶素类、黄酮类、花青素类、酚酸类四大类物质。其中尤以儿茶素含量，占茶多酚的60%一80%。儿茶素主要为表儿茶素（EC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG），表没食子儿茶素（EGC）和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）4种物质。其中，前2种称非酯型儿茶素，后2种称酯型儿茶素。茶叶中含量的儿茶素为EGCG，其次为ECG，再次为EGC。

纯净的茶多酚为白色无定形的结晶状物质，提取过程中由于少量茶多酚氧化聚合而呈现淡黄色至褐色，略带茶香，有涩味；易溶于乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等，微溶于油脂，不溶于苯及氯仿等有机溶剂；耐热性较好，具有吸湿性，在pH值2～7稳定，在光照或pH值>8的条件下易于氧化聚合。可与铁离子生成绿黑色化合物。