茶叶中含有丰富的维生素类物质，如维生素C、B类、E、A、K、U等多种。维生素B类在茶叶中主要有维生素B1、B2、B3、B5、B6、B11、B12等，每百克茶叶含B类维生素8～15毫克。维生素B类与维生素C一样，都非常容易溶解于热水，因此可以被人们充分利用。茶叶中的维生素含量与茶的老嫩度及茶类有关。如嫩茶中含量高，绿茶比红茶含量高。
维生素是人体生命活动所必需的，茶叶中所含的维生素对人体健康是有益的。维生素B1能防治脚气病，治疗多发性神经炎等；维生素B2能治角膜炎、结膜炎、脂溢性皮炎等；维生素B6能治疗呕吐；维生素PP能治疗癞皮病所导致的皮炎、腹泻、舌炎和痴呆；维生素A具有滋润眼睛、防治眼干燥症及夜盲症的作用；维生素D能帮助骨骼创伤康复、维生素D缺乏症和软骨病；维生素C能提高抵抗力；维生素E可促进细胞分裂，延缓细胞衰老。