红茶中含有糖类，单糖是茶可溶性糖的主要成分，而多糖主要含有纤维素、淀粉和果胶，红茶中已知的糖类有多糖，其中葡萄糖、甘露糖、果糖最为常见。茶中的双糖主要是蔗糖。并且在加工过程中会形成少量的麦芽糖。麦芽糖的甜味也出现在红茶中。
茶芽合成糖时，合成糖种类的差异与叶片的发育阶段有关。茶叶中储存的多糖主要是淀粉和复合糖。茶叶中糖类化合物的含量随着叶子的生长而逐渐增加。但蔗糖含量在冬季最高。
茶中的甜味是当茶叶离开树干，不能再利用光合作用来合成糖分时，但茶叶的呼吸作用仍在继续。虽然单糖呼吸作用的基础被消耗掉了一部分，但茶叶中的内源性水解酶在分子量较大的二糖、低聚糖、多糖的作用下，会被水解成游离单糖，往往会增加碳水化合物的含量。
另外，茶叶加工过程中，糖类物质在高温下脱水、缩合、聚合。这一系列的过程引起一系列的化学反应，就会产生令人愉悦的糖色和焦糖香气。
例如，红茶在加工过程中，茶多酚不断氧化分解。越新鲜的茶，所含的糖类、氨基酸、果胶等成分就越多，而且糖类也转化为单糖和氨基酸，使红茶味道更香甜。