苦丁茶叶里含有大量茶多酚和单宁酸，这些物质遇到空气中的氧气就会氧化变黑，像切开的苹果放久了也会变黄发褐一样。再就是储存时温度太高或者时间太长，茶叶里的酶活性被激发，会把叶绿素分解掉，变成深褐色的叶黄素。要是茶叶本身质量不好，比如采摘时带虫卵或者揉捻不均匀，那些虫卵尸体和碎叶就会让茶汤变浑浊。

苦丁茶变浑浊发黑主要是微生物活动和化学变化共同作用的结果。研究显示，当温度超过35℃并持续3天以上，茶叶中的多酚氧化酶就会加速催化氧化反应，产生茶褐素和没食子酸酯等物质，这些物质会让茶汤颜色变深。2021年《茶叶科学》期刊的数据指出，如果茶叶含水量超过8%，在潮湿环境下存放超过7天，霉菌产生的胞外多糖会使茶汤出现浑浊沉淀。更关键的是，茶叶中的叶绿素降解需要光照条件，只要茶叶包装袋密封不好，接触阳光超过2小时，叶绿素就会分解成叶黄素和叶绿素a，呈现黑褐色。这些化学反应和微生物活动就像接力赛跑一样，温度和时间稍有偏差就会让茶叶变质。