茶汤中的呈味物质归纳起来可分为：糖类、氨基酸、酚性物及其氧化产物(主要为茶多酚)、嘌呤碱(以咖啡碱为主)、有机酸和茶皂素等。其中以茶多酚、氨基酸和咖啡碱对茶叶品质影响最大。茶叶滋味是人的味觉器官对茶叶中呈味成分的综合反应。换言之，茶叶的滋味是各种呈味物质对人的味觉器官协同作用的结果。因此各种呈味成分含量多少，彼此之间比例的改变都会影响茶汤滋味。
1、酚类物质及其氧化物
茶汤中的酚类物质以儿茶素含量最高。酯型儿茶素呈苦涩味，收敛性强。一些茶汤入口引起的涩味主要是由于酯型儿茶素与口腔黏膜蛋白质反应形成不透水物质，引起收敛。从感官的角度讲，涩味也是刺激触觉神经末梢产生的。而简单儿茶素主要是产生茶汤中令人爽口的感觉。施兆鹏等研究认为，绿茶茶多酚含量在20%以内时，滋味得分与茶多酚含量呈显著正相关;茶多酚含量在20%-24%范围内，仍能保持茶汤浓度、醇度、鲜爽度的和谐统一。茶多酚含量进一步增加时，尽管茶汤浓度增大，但鲜醇度降低，苦涩味也加重。有研究认为，儿茶素总量与茶汤滋味评分的相关系数是0.929,表儿茶素的相关系数是0.729,表没食子儿茶素的相关系数是0.704,表没食子儿茶素没食子酸酯的相关系数为0.850,表儿茶素没食子酸酯则为0.876。茶多酚对绿茶品质的影响是复杂的，由于其含量较高，是决定茶汤浓度的主要物质。不能用简单的正相关或负相关来断言茶多酚对茶汤滋味的影响，应该从茶多酚的可溶性程度，茶多酚绝对含量，茶多酚与其它呈味物质特别是氨基酸比例的大小等多个角度综合分析。
茶汤中花青素也是苦味的来源成分，花青素在茶汤中含量超过它的阈值时茶汤有明显的苦味。150毫升茶汤含有15毫克花青素时，就有明显的苦味。紫芽中含有1%甚至更多的花青素，夏茶由于受强光照射，花青素含量高，多紫芽，也是夏茶多苦涩，品质差的原因。
绿茶滋味要求醇和甘爽，其中甘和鲜爽的口感都与茶叶中的氨基酸有关。茶叶中的氨基酸种类很多，呈现的特点也不尽相同。其中含量最高的是茶氨酸，这也是茶叶中独有的一种氨基酸。茶叶中含量较高的氨基酸主要有谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、谷酰胺、天冬酰胺等。就每一种氨基酸的味质特点来说，并非所有氨基酸都呈鲜味，大多数氨基酸是呈甜味或苦味。据有关资料报导，L型氨基酸大多数呈苦味，少数呈甜味或鲜味;D型氨基酸均呈甜味。自然界中构成蛋白质的氨基酸都是L型的，因此，茶叶中蛋白质水解得到的氨基酸给予茶汤的味质多为苦味。茶叶中游离氨基酸的构型虽难断定，可以肯定它给予茶汤的味质决非仅为鲜味，也有苦味和甜味。这些不同味质经过不同的配比和综合作用，便构成了茶汤的各种不同味感特点。有研究表明，小分子量的氨基酸多呈甜味，和茶汤中的糖类一起构成茶汤回味甘甜的口感。茶汤中茶氨酸、谷氨酸、谷酰胺、天冬氨酸、天冬酰胺含量低于300-1600ppm时，就没有味觉感受。程启坤、阮宇成研究指出，绿茶滋味应强调醇、鲜、浓，认为茶汤中氨基酸与茶多酚的比值和滋味醇度密切相关，比值高者(茶多酚有一定含量基础上氨基酸含量较高者)，绿茶的醇度较好。有研究认为氨基酸总量与茶汤品质的相关系数为0.788,其中谷氨酸最高0.892,天冬氨酸为0.752,茶氨酸为0.787,精氨酸为0.641。
茶叶中含有的嘌呤类物质中咖啡碱是主要呈味物质，咖啡碱呈现苦味。由于其遇热易挥发性，因此在茶叶多次冲泡过程中含量呈明显下降趋势。咖啡碱由于具有刺激中枢神经系统的作用，同时对活跃大脑皮层细胞、刺激胃液、胆汁分泌都有作用，因此是形成人们对茶叶嗜好的主要物质。咖啡碱与茶汤品质的相关系数高于氨基酸，达到0.864.
茶汤中呈现甜味的糖类主要是茶叶中含有的单糖和双糖等可溶性糖，糖类的含量并不高，但由于人类味觉器官对甜、苦味道的不同感受阈值以及不同味觉的感受位置，茶汤中少量的糖在人们感受到轻微苦味之后反而呈现较强的感受，甜味与苦味的协同作用产生品茶时的愉快感受。茶汤中还含有一定量的果胶和酚类物质的糖苷也对茶汤滋味的形成起作用。水溶性果胶可以使茶汤产生厚、醇的口感。茶汤中还含有一定量的金属离子，能够形成咸味，但由于没有达到咸味的阈值，在品茶时多数感受不到。
