茶多酚是一种化合物，如黄酮类化合物和单宁酸，天然存在于茶叶中。根据茶叶的收获、处理、加工和酿造方式，多酚的含量会有所不同。这些化合物被认为对人体健康有益，它们也是许多有关茶对健康有益的主张的基础。与许多似乎对健康有益的天然化合物一样，很难单独分离和研究这些多酚，一些研究人员已经提出，它们在体内的作用可能实际上是几种化合物共同作用的结果。
多酚是抗氧化剂，这意味着它们可以降低患冠状动脉疾病和许多其他健康问题的风险。在茶中发现的化合物也与癌症的减少有关，因为它们似乎阻止了一些酶的作用。因为癌症是如此复杂,它可以受到许多环境和遗传因素的影响,科学家们不愿说,茶多酚会明确预防癌症,尽管利率似乎低茶饮在控制其他显而易见的因素,比如饮食是用来评估数据。
茶中的多酚似乎还能抑制有害细菌的生长，同时促进肠道内有益细菌的生长。中国人多餐后饮茶的传统可能与这一活动有关，因为如果处理不当，食物可能是细菌感染的主要来源，而边饮茶边吃可以降低感染的风险。
茶的味道也受其多酚的影响。丹宁酸在红茶中含量较高，而在绿茶和白茶中含量较低，丹宁酸使茶呈现出独特的深颜色和苦涩而尖锐的味道。其他的多酚也会改变茶叶的颜色，根据茶叶的处理方式，茶叶会变得更红或更褐色，经过精心加工的茶叶会有微妙而独特的味道，这在一定程度上要归功于这些化合物。
在茶中发现的化学物质也可以在其他植物中发现。葡萄是这些抗氧化化学物质的另一个极好的来源，明亮的水果和蔬菜也是如此。吃富含植物物质的食物对健康有很多好处，包括多酚的好处。