Siyah çayın kokusu çok karmaşıktır. Bugüne kadar hidrokarbonlar, alkoller ve asitler olmak üzere 550'den fazla kimyasal madde tespit edilmiştir. Bunların çoğu işleme sırasında oluşur ve kimyasal madde kendi önemli özelliklerini ekkeleyerek, çayı içenin koku alma duyusuyla çayın tadına katkıda bulunur. Ancak tad, esas olarak çeşitli (çok yaygın ama hatalı olarak tanen diye bilinen) polifenolik bileşimlerin kafeinle değişime uğraması sonucu ortaya çıkar.
Kafein, çayın en önemli bileşenlerinden biridir. Hafif bir uyarıcı olarak hareket eder ve midedeki sindirim sağlayan suların faaliyetini artırır. Her tip çay -yeşil, Oolong, siyah- farklı miktarlarda kafein içerir.
Yeşil çayda Oolong'dakinden daha az kafein vardır. Oolong'daki kafein ise siyah çaydakinden daha azdır. Genel olarak ortalama bir fincan çay 8,36 mg, Oolong çayı 12,55 mg ve siyah çay 25-110 mg kafein içerirken, ortalama bir fincan kahve 60-120 mg kafein içerir. Dolayısıyla kafein alımı konusunda endişelenenler yeşil çay veya Oolong çayı gibi açık renkli, hafif demli çaylar tercih etmelidirler. Önemli başka bir nokta da, kahvedeki kafeinin vücut tarafından çok çabuk emilmesidir. Buna bağlı olarak kahve...