绿豆水变苦和变黑是绿豆里的成分在特定条件下变化的。高温煮的时候，绿豆里的生物碱会分解产生苦味，就像煮过头的茶叶汤一样发苦。抗氧化物质氧化时间一长，颜色就会变深，尤其是绿豆皮里的多酚氧化酶起作用，就像铁生锈那样慢慢变黑。

绿豆里的生物碱含量大概在0.3%到0.5%之间，高温会让这些碱性物质分解，变成苦杏仁苷类物质。绿豆皮含有约5%的多酚类物质，这些物质在氧化酶作用下，2到4小时就会发生褐变反应。实验数据表明，煮绿豆水超过15分钟，苦味物质增加3倍，颜色深浅与氧化时间成正比。比如煮30分钟的绿豆水，吸光值比煮5分钟的高出0.8个单位。温度每升高10度，氧化速度加快1.5倍，这就是为什么刚煮好的绿豆水不苦不黑，放凉后反而更苦更黑的原因。