Les jeunes pousses de thé contiennent différents composés hydrosolubles que l'on retrouve dans l'infusion de thé : flavonoïdes (30 % de la matière sèche des feuilles), des méthylxanthines comme la caféine (2,5-4 % MS), des minéraux (potassium, calcium, magnésium, aluminium, fluor), des protéines et des acides aminés. Les flavonoïdes, par leurs propriétés antioxydantes ou d'autres mécanismes cellulaires, exerceraient une action bénéfique sur la santé et préviendraient cancers et maladies cardio-vasculaires. Ces flavonoïdes sont principalement des flavanols (catéchines) et dans une moindre mesure des glycosides de flavonols. Thés vert, oolong et noir diffèrent par un degré croissant d'oxydation des flavonoïdes. Cette oxydation catalysée par la polyphénol oxydase lors de la fermentation de la feuille de thé conduit à la formation de produits de condensation tels que théaflavines et théarubigènes. Les méthodes d'analyse et les propriétés réductrices mesurées par voltamétrie différentielle et radiolyse sont discutées.