红茶中含有大量酚类物质，尽管这些酚类物质的分子量很大，与绿茶中的酚类成分有比较大的区别。但从临床试验结果看，红茶同样具有抗氧化、降低血脂、抑制动脉硬化，增强毛细血管功能、抗突变等功能。红茶含有脂多糖，因此，喝红茶也具有降低血糖的作用。红茶具有较强的杀菌、消炎作用。
红茶为全发酵茶，红茶在加工过程中茶鲜叶中的主要化学成分茶多酚在酶的作用下进行了—系列的酶促化学变化，茶多酚被氧化、聚合形成分子量巨大的茶黄素类和茶红素类。鲜叶经过加工形成红茶后，茶多酚中的主要成分各类儿茶素减少80%以上，形成的茶黄素类和茶红素类成为红茶中最为主要的化学成分。其中茶黄素类占干物质含量的1%-2%。茶红素类占干物质含量的9%-20%，两者在红茶水浸出物中约占40%-60%。茶红案类和茶黄素类是红茶的特征性物质，其含量的高低影响茶叶的品质及风格。同时，茶红素类和茶黄素类是红茶中最为主要的有效成分，红茶表现出很好的生理活性。
红茶在加工过程中茶鲜叶中的主要化学成分茶多酚在酶的作用下进行了—系列的化学变化，红茶具有丰富的营养成分：
红茶富含胡萝卜素、维生素A、钙、磷、镁、钾、咖啡碱、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、谷氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸等多种营养元素。红茶在发酵过程中多酚类物质的化学反应使鲜叶中的化学成分变化较大，会产生茶黄素、茶红素等成分，其香气比鲜叶明显增加，形成红茶特有的色、香、味。
红茶中的咖啡因含量与绿茶接近；氨基酸及肽、有机酸和游离糖略高于绿茶；维生素类远低于绿茶。红茶中的主要化学成分和特性与绿茶差异很大，从中医的角度上说，红茶性温，绿茶性凉。因此，红茶品质特征和保健作用也有其独特性。
红茶性温，擅温中驱寒，温胃驱寒，能化痰、消食、开胃。可见，红茶宜脾胃虚弱者饮用。因此，在日常生活中，脾胃不好的消费者宜选用红茶进行品饮，喝红茶对健康有明显助益。
