黑茶里主要成分有茶多酚、茶黄素、茶褐素这些茶类常见的物质，还有、维生素、矿物质、氨基酸和膳食纤维。发酵让茶多酚减少变成茶褐素，所以黑茶颜色深味道醇。茶黄素能降血脂，茶褐素帮助消化，提神但比绿茶少一半。

黑茶经过微生物发酵三个月到三年，茶多酚氧化成茶褐素，含量是绿茶的5-10倍（中国农科院2021年数据）。减少30-50%，但维生素和矿物质增加，比如每公斤黑茶含钾量比绿茶高15克。膳食纤维保留完整，发酵产生的茶多糖能调节肠道。黑茶里还有0.3%-0.8%的茶黄素，这是绿茶的3倍，所以喝黑茶能辅助降血脂。微生物把部分茶红素变成小分子物质，更容易被人体吸收。黑茶越存越醇，因为微生物还会分解部分，所以老茶喝起来不苦涩。