茶叶中富含咖啡碱、氨基酸、蛋白质、香气成分、有机酸、花青素等，其中咖啡碱与花青素是呈现苦味的，而茶叶长时间浸泡后，茶叶中咖啡碱与花青素大量析出至茶汤中，从而导致单位内茶汤的苦程度更高，因此久泡的茶汤苦味沉重。
苦-咖啡碱、花青素
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。
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。
涩—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。
据称，绿茶茶多酚含量在20%以内时，滋味得分与茶多酚呈显著正相关；茶多酚含量在20%-24%范围内，仍能保持茶汤浓度、醇度含量、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。
茶多酚对绿茶品质的影响是复杂的，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，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。
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、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。
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