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儿茶素又称儿茶精，茶单宁。茶汤的泡沫中富含儿茶素。其为黄烷醇的衍生物。儿茶素最初由儿茶中提取出。为无色结晶形固体;能溶于水;其水溶液受热或在无机酸存在下，容易聚合成无定形鞣质。和咖啡因同属茶叶中的两大重要机能性成分，但是又以儿茶素为茶汤中最主要的成分。临床实验调查显示，儿茶素可以通过血液循环进入全身，加强新陈代谢，增强脂肪的氧化和能量消耗从而达到抑制肥胖的作用，尤其是对内脏脂肪的抑制作用，能达到理想的减肥效果。
立顿茶叶研究所同时报告了其研究成果：绿茶中的儿茶素对人体脂肪代谢以及脂肪分布，特别是内脏脂肪的减少有着明显的作用。饮用绿茶，可降低心血管疾病和癌症风险，主要是因为绿茶中含有丰富的类黄酮物质，特别是儿茶素类。已经有大量的临床实验证明，儿茶素具有细胞调节作用以及抗氧化功能。儿茶素是一类具有高活性的类黄酮的总称，在绿茶中含量较高。
联合利华针对绿茶中高含量儿茶素功效进行的两个临床实验中发现，在不改变饮食和身体活动的前提下，轻度超重的中国健康男性与女性连续90天饮用高儿茶素含量绿茶后，体重、腰围和内脏脂肪都显著减少，绿茶中的儿茶素可能对人体脂肪分布，特别是腹部脂肪分布产生特定的有益影响，它对控制中心性肥胖具有一定的效果。
儿茶素是茶叶的重要成分，具有防治心血管疾病、预防癌症等多种功能。右旋儿茶精还有降低毛细血管的通透性、止泻、止血、抗病毒、杀真菌、抑制ACE及预防胃溃疡等多种作用。
清除自由基:儿茶素是天然的油脂抗氧化剂，抗氧化活性甚至比维他命E还。并且可以清除人体产生的自由基，以保护细胞膜。延缓老化:因为有清除自由基的功用，所以可以减缓衰老。
预防蛀牙：因为茶叶中含有氟，所以可以使牙齿对酸的侵蚀具有较强的抵抗力。除此之外，也有临床实验指出，儿茶素类可以明显地减少牙菌斑以及减缓牙周病。
改变肠道微生物的分布：儿茶素类可以抑制人体致病菌(如肉毒杆菌)，同时又不伤害有益菌(如乳酸菌)的繁衍，所以有整肠的功能。抗菌作用:可以抑制引起人类皮肤病的病菌，并且对治疗湿疹有很好的疗效。
除臭：儿茶素可以除去甲硫醇的臭味，所以可以去除抽烟者的口臭，并且减轻猪、鸡以及人排泄物的臭味(因为儿茶素可以抵抗人体肠道内产生恶臭的细菌)。
其它：还有一些研究显示儿茶素还具有抑制血压(可降低舒张压与收缩压)及血糖(抑制醣分解酵素)、降低血中胆固醇及低密度脂蛋白(LDL)，并增加高密度脂蛋白(HDL)的量(日本用来做低胆固醇蛋)、抗辐射以及紫外线(美国已做成预防紫外线的化妆品)、抗突变(在微生物已获得证实，但还没有人体试验的报告)等功用。
它为还原性多元酚类物质，在水溶液中易被空气氧化，常用作抗氧化剂。还可用于染料和鞣革工业。