茶叶中生物碱的主要成分是咖啡因，它是一种嘌呤化合物，包括咖啡因、可可碱、茶碱等，约占总干物质的3-5%，其中咖啡因占2%-4%。可可碱和茶碱占1%，咖啡因的含量还与鲜叶的嫩度、阳光、季节、工艺等因素有关。
茶叶中的生物碱占茶叶总干物质的3-5%，咖啡因约占茶叶干物质的2%-4%，占茶叶总生物碱的95%以上。它们与茶叶中的氨基酸一样，是茶树氮循环中的重要物质。
事实上，咖啡因与茶树的生长和代谢密切相关。茶叶生长旺盛的地方，咖啡因含量较高；哪个季节的茶树生长较快，该季节的咖啡因含量也较高。
1.新鲜茶叶
茶树的幼嫩部分含有较多的咖啡因，而较老的原料则含有较少的咖啡因。
大叶品种通常比中、小叶品种含有更多的咖啡因，这似乎是由于大叶品种生长迅速所致。这是从咖啡因的生物合成途径得出的结论。
2. 阳光
遮荫可以增加咖啡因的含量，因此遮荫茶园比露天茶园的茶树咖啡因含量更高。
3.采摘季节
夏茶中咖啡因含量最高，因为夏季气温较高，茶树生长最旺盛。茶多酚也是如此，因此夏季茶的味道较浓，且容易苦涩。不信，你可以在最热的夏天去云南采一些花蕾，炒成绿茶。
4、泡茶工艺
(1)已知的工艺会降低咖啡因含量，主要是通过高温工艺(烘焙或干燥)，并且咖啡因升华并逸出。咖啡因在温度高于100时失去结晶水，开始升华成气体（熔点238，178升华）。过程咖啡因部分减少。
(2)已知会导致咖啡因增加的过程是红茶的发酵和熟普洱茶的堆放。如果在制茶后添加到再加工中，则可能会添加到普洱茶的港口仓（湿仓）中。对于储存，猜测是湿热的环境导致茶叶中咖啡因的前体物质完成了鲜叶采摘后未完成的过程，应该不是微生物直接造成的。
（3）鲜叶制成的茶产品的最终咖啡因含量应是鲜叶咖啡因含量与加工工艺综合影响的结果。茶叶中的咖啡因含量受原料的影响远大于工艺的影响。