茶多酚亦稱“茶單寧”“茶鞣質”，茶多是特性一類多元酚的混合物，可以從低檔茶、食品夏秋茶、应用茶片、茶多茶末和修剪枝等原料中提取獲得，特性是食品能夠提升茶葉附加值和延伸茶產業鏈的茶葉深加工產品。茶多酚屬於天然的应用抗氧化劑和保鮮劑，1991年茶多酚被列為食品添加劑中的茶多抗氧化劑，隨後表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）也被列為新資源食品，特性為茶多酚在食品領域的食品應用提供了法規依據。此外，应用茶多酚還具有抗氧化、茶多抗癌、特性抑菌、食品降脂、降壓、抗輻射、防齲齒、除臭等保健功效。茶樹鮮葉中茶多酚的含量一般為18%～36%，不同純度的茶多酚提取物顏色略有差異，純度為20%～30%的茶多酚為棕褐色，40%～50%的茶多酚為棕綠色，純度更高的茶多酚為淡黃色或白色。市場上常見的茶多酚產品含量規格有98%、90%、70%、50%和40%等，其中98%茶多酚中兒茶素含量一般高於75%，且EGCG含量高於45%。此外，還有純度達到90%以上的兒茶素類單體提取物。我國作為世界上最大的產茶國，茶多酚年產量約9000t，主要用於出口。我國現有的茶多酚生產企業近50家，主要分布於長三角、四川和湖南等地，產品主要以原料和食品添加劑方式用於食品、保健品和日化品等行業。茶多酚可用於油脂、肉製品、果蔬類、水產品、糕點、飲料等食品領域，已獲得食品行業的廣泛關注。
茶多酚中的生化成分主要包括兒茶素、黃酮和黃酮醇、花青素和花白素、酚酸和縮酚酸等4類，這4類化合物均有多酚羥基結構，其中兒茶素是茶多酚的主體成分，約占茶多酚總量的70%，活性也最強。其次是黃酮和黃酮苷類，占茶葉幹重的3%～4%。茶樹中的花青素含量較低，約占幹重的0.01%，紫芽茶中可以達到0.5%～1.0%，花白素占茶葉幹重的2%～3%。酚酸和縮酚酸類占茶葉幹重的1%～2%，活性相對較弱。
兒茶素為白色固體，易溶於熱水、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等溶劑，微溶於油脂，易吸潮，在PH值2～7條件下比較穩定，強酸、強堿、光照、高溫和金屬離子等環境下容易發生變化。兒茶素的結構包括A、B、C3個基本核環，根據B環和C環上鏈接的基團和構型不同，兒茶素又有多個類型，茶葉中主要存在的兒茶素8種：表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、表兒茶素（EC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、表沒食子兒茶素（ECG）、兒茶素（C）、沒食子兒茶素（GC）、兒茶素沒食子酸酯（GC）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（GCG）。其中，EGCG含量最高，占兒茶素總量的70%左右，其分子結構中含有8個酚羥基，是活性最強的兒茶素。
黃酮和黃酮苷類為亮黃色結晶，難溶於水，易溶於甲醇、乙醇、冰乙酸、乙酸乙酯等有機溶劑，水溶液為綠黃色，對綠茶湯色影響較大。茶葉中的黃酮和黃酮苷類主要有山茶素、槲皮素、楊梅素、芸香苷、槲皮苷和山奈苷等。花青素的水溶性強於黃酮類，不同pH值條件下呈現的顏色也不同，酸性條件下呈紅色，中性條件下呈紫色，堿性條件下呈藍色。茶樹中主要的花青素是飛燕草花青素和芙蓉花青素；花白素是無色的，茶樹中的花白素主要有飛燕草花白素和芙蓉花白素。酚酸類多為白色結晶，易溶於水和含水乙醇，茶葉中的酚酸類主要有沒食子酸、綠原酸、咖啡酸、對香豆酸等。
茶多酚是一種天然的抗氧化劑、保鮮劑和食品添加劑，可替代丁基羥基茴香醚（BHA）、沒食子酸丙酯（PG）和丁基化羥基甲苯等人工合成的抗氧化劑，用於油脂、肉製品、水產品、飲料等食品中。茶多酚作為抗氧化劑應用效果比食用動物油脂中的抗氧化劑BHA、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）和叔丁基對苯二酚（TBHQ）高2～3倍，但是茶多酚的脂溶性差。如果將茶多酚進行改性，製備成酯化、甲基化或者乙酰化的茶多酚，既能增強抗氧化和抑菌活性，又可增加其在油脂中的溶解性。
茶多酚也可以添加到材料中應用於日常生活。添加茶多酚的聚氨酯材料，具有良好的抗菌性；茶多酚可以修飾石墨烯製成高分子材料，能夠提高石墨烯的拉伸強度和熱穩定性；將茶多酚製成納米級小分子，或與金屬、蛋白等材料複合製成納米材料，表現出較強的抗氧化和抗癌活性。茶多酚與鐵、銅、錳、銀、鋅、鋁、鉻等金屬可形成螯合物，表現出的抗氧化性、抑菌性和抗癌活性優於茶多酚。將茶多酚和Zn2+絡合物應用於白炭黑的胎麵膠中，可以促進白炭黑分散、提高胎麵膠強度和耐磨性等功能；茶多酚和殼聚糖製備成複合材料，如微粒、微乳、微膠囊、膜和水凝膠等，殼聚糖、環糊精等將茶多酚包封在材料中，增強茶多酚的穩定性、緩釋性和抗氧化性，在食品保鮮和生物醫藥中有較好的應用潛能。
隨著社會的快速發展，人們更希望通過膳食來保持機體健康，因此，迫切需求健康食品開發上市。在日本，含茶多酚的麵條、饅頭、糖果等食品已經普及，含茶多酚的口香糖、巧克力等食品也比較受歡迎。
茶多酚作為食品抗氧化劑，目前已有研究將茶多酚用於糧食製品中，糖果、餅幹、蛋糕、月餅、方便麵、奶粉、大米澱粉等產品中加入茶多酚可以抑製細菌生長，起到延長貨架期的效果。脂溶性茶多酚能大大提高金華酥餅的貨架期，研究表明，添加量為0.5g/kg的茶多酚處理的金華酥餅，在40℃、70%濕度的環境條件下貨架期由14d延長至64d，推測在20℃、70%濕度的環境條件下貨架期可由56d延長至256d。
茶多酚添加到澱粉、麵團、糕點等糧食製品中也能改善其性質。研究表明，麵團中添加1%茶多酚能增加麵團的拉伸麵積和比例，提高麵筋含量和麵團製品的咀嚼度，並且能提高麵粉的抗氧化性。茶多酚添加到米粉和澱粉中可提高其熱力學穩定性和凍融穩定性，使澱粉具有緩慢消化特性。茶多酚用於醬菜中也能降低醬菜中的亞硝酸鹽含量，是一種新型的食品。
茶多酚還可用於食品調料中，在烹飪菜肴時能抑製燒菜過程中有害成分的生成。油炸食品和燒烤，或高溫處理的澱粉類食品中有丙烯酰胺的檢出，丙烯酰胺具有神經毒性和生殖毒性，且具有一定的致癌性，研究表明，原花青素B2和兒茶素按1∶9比例混合，作為食品添加劑可抑製食品中70%的丙烯酰胺生成。
目前，茶飲料主要分四大類，原茶飲料、花果茶飲料、奶茶飲料和保健茶飲料，其中原茶飲料保持茶葉原有風味和營養成分，其他茶飲料是在原茶飲料的基礎上添加花果、奶，以及具有藥用價值的天然提取物，調節口感和功能，滿足不同消費需求。
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