Seguin于1796年定义了一种专门术语Tannin来表示植物的水浸提物中能使生皮转变为革的化学成分。后来通过研究认识到，植物浸提物中能产生鞣制作用的是一系列多酚化合物。我们将这一类多酚化合物称之为植物多酚。茶多酚就是植物多酚中的一种。在各种茶叶中，以绿茶的茶多酚含量最高，约占茶叶干重的15%～25%，其次为乌龙茶、红茶。
依照其结构不同，茶多酚主要分为儿茶素类、花色素类、黄酮及黄酮醇类、酚酸及缩酚酸类四大类。其中，儿茶素类含量最高，约占茶多酚含量的65%-80%。
茶叶中的黄烷-3-醇衍生物，俗称儿茶素类，大量存在于茶树新梢中。儿茶素类主要包括8种多酚类化合物：儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、没食子儿茶素（GC）、儿茶素没食子酸酯（CG）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）和没食子儿茶素没食子酸酯（GCG），其中以儿茶素表没食子儿茶素没食子酸酯含量最为丰富，占儿茶素总量的60%-80%。
儿茶素类化合物的抗菌作用
研究表明，绿茶中的儿茶素能够抑制大部分致病菌株的生长和繁殖，尤其是ECG和EGCG的作用最强。研究发现儿茶素对细菌和真菌都有抑制作用，但是作用效果不同。对细菌的抑制作用比对真菌和霉菌的抑制作用强。曾亮等研究了儿茶素的抑菌效果、稳定性和它的抑菌机理，通过抑菌环实验发现，儿茶素对革兰氏阳性菌的抑制率比阴性菌高，效果更加明显。通过儿茶素热稳定性的测定，发现当温度为25-80℃时，儿茶素的抑菌效果，且不受温度条件影响。pH的稳定性实验得出儿茶素在酸性条件下比在碱性条件下稳定。
儿茶素类的抗菌作用
除此之外，儿茶素较好的的促进氧化的作用可能会直接导致细菌细胞的损伤。Akagawa等测定了绿茶、红茶和咖啡中的H2O2含量，研究发现饮料中的多酚含量越多，产生的H2O2越多，并且实验测出EGCG、ECG、EGC、EC这4种单体均能够产生H2O2，所以儿茶素的抗菌作用可能与产生的H2O2有关。
儿茶素类化合物的抗癌作用
茶叶大部分抗癌作用是儿茶素介导的，体外研究表明儿茶素通过影响信号转导通路，比如MAPK、Wnt和Notch等进而来阻止癌变。田梦秋等运用多种细胞实验方法比如细胞划痕等，发现鼻咽癌细胞的增殖以及癌细胞的转移和侵入与茶叶中的茶多酚有关，发现它只对鼻咽癌的细胞起作用，但是对正常鼻咽上皮细胞不发生抑制作用。黄莉霞等通过观察儿茶素中ECG和EGCG作用人肝癌细胞后的生长情况并且使用了RT-PCR检测和MTT等，证明了儿茶素可以很好的抑制人肝癌细胞BEL-7402生长，同时具有时间和浓度的依赖性。
儿茶素类化合物的抗氧化作用
儿茶素的抗氧化作用主要通过以下6种途径实现其抗氧化作用：与自由基有关的酶相互作用；直接与自由基相互作用；与过渡金属离子发生络合反应；重新合成体内高效的抗氧化剂；与其他有效成分共同作用提高效果；影响机体免疫力。GA Gerges等通过大鼠为研究对象，每天腹腔注射一定量的EGCG探究肠道中组织的变化和肥大细胞数量的状况，观察发现儿茶素主要通过NF-kB通路来表达强烈的抗炎和抗氧化剂作用，来改善溃疡性结肠炎和稳定肥大细胞。
其他作用
除此以外，儿茶素类化合物还具有抑制肥胖、预防心血管糖尿病等疾病、调节肠道微生物菌群、预防牙齿疾病等的作用。对于儿茶素类的研究是茶多酚四大组分中最为火热的，当然，儿茶素被证实的多种重要功能也是儿茶素类成为研究热点的一大原因。