形成红茶滋味的主要化学成分有多酚类化合物、咖啡碱、醣类、氨基酸等物质。

多酚类化合物是构成红茶滋味浓强的主要成分。其中茶黄素具有较强的收敛性，茶红素则滋味醇和，二者含量丰富、比例适中（茶红素：茶黄素为10:15），是形成高品质红茶滋味的主要原因。

构成茶汤鲜爽的主要成分是氨基酸、未被氧化的儿茶素及茶黄素和咖啡碱等。氨基酸是带鲜味的物质。红茶制造过程中，蛋白质水解后形成各种游离氨基酸，它与多酚类化合物协调配合，赋予红茶浓醇鲜爽的滋味特征。咖啡碱是略带苦味的物质。咖啡碱与茶黄素等多酚氧化物产生的络合物是形成茶汤冷后浑的原因。咖啡碱与茶黄素络合滋味鲜爽，冷后呈黄亮色；与茶褐素络合，冷后呈暗黄褐色；与茶红素络合，冷后呈棕红色。

红茶滋味的甜醇主要是叶内含有糖类物质，萎凋叶中糖类物质淀粉产生了较多的可溶性糖；在高热干燥阶段，多糖的裂解增加可溶性单糖的数量。因此，在红茶制造过程中可溶性糖的数量是增加的，可溶性糖的增加对增进茶汤滋味的甜醇味以及甜香味都是有积极意义的。