茶叶中的生物碱包括咖啡碱、茶碱、可可碱、嘌呤碱等。咖啡碱的功能是兴奋中枢神经系统、消除疲劳、提高劳动效率；抵抗酒精、烟碱和吗啡等的毒害作用；强化血管和强心作用；增加肾脏血流量，提高肾小球滤过率，有利尿作用；松弛平滑肌，消除支气管和胆管痉挛；控制下视丘的体温中枢，调节体温；降低胆固醇和防止动脉粥样硬化。茶碱功能与咖啡碱相似，兴奋中枢神经系统的作用较咖啡碱弱，强化血管和强心作用、利尿作用、松弛平滑肌作用比咖啡碱强。可可碱的功能与咖啡碱和茶碱相似，兴奋中枢神经的作用比前两者都弱；强心作用比茶碱弱，但比咖啡碱强；利尿作用比前两者都差，但持久性强。