红茶中含有大量的酚类化合物，这些酚类化合物的分子量很大，与绿茶中的酚类化合物有很大的不同。从临床试验结果看，红茶还具有抗氧化、降血脂、抑制动脉硬化、增强毛细血管功能、抗突变等作用。红茶含有脂多糖，所以喝红茶也可以降血糖。红茶有抗菌消炎的作用。
红茶是一种完全发酵的茶，正在加工过程中。茶叶鲜叶的主要化学成分是茶多酚，在酶的作用下会发生一系列的酶促化学变化。茶多酚被氧化聚合形成分子量巨大的茶黄素和茶红素。鲜叶加工成红茶后，茶多酚的主要成分儿茶素会减少80%以上，形成茶黄素和茶红素，这是红茶最重要的成分。其中，茶黄素占干物质的1%-2%，茶红素占9%-20%，两者约占红茶水浸出物的40%-60%。红茶和茶黄素是红茶的特征物质，其含量影响茶叶的品质和风格。同时，茶红素和茶黄素是红茶中最重要的有效成分，红茶具有良好的生理活性。
红茶的咖啡因含量接近绿茶。氨基酸肽、有机酸和游离糖略高于绿茶。维生素比绿茶低很多。红茶的主要化学成分和特性与绿茶有很大不同。从中医的角度来说，红茶性温，绿茶性凉。因此，红茶的品质特征和保健功能是独特的。
红茶性温，善温中散寒，暖胃散寒，能化痰消食，增进食欲。可见红茶适合脾胃虚弱的人。因此，在日常生活中，脾胃不好的消费者应选择红茶饮用，这对身体健康显然是有益的。