Tyto látky jsou součástí složitých koloidních sloučenin, které se rozpouštějí ve vodě. Čaj obsahuje vitamíny skupiny B, zejména B1 a B2, dále A, C a P. Obsahem vitamínu P nemá mezi rostlinami sobě rovnou. Vitamín P ve spojení s vitamínem C přispívá ke hromadění kyseliny askorbové, čímž se posiluje odolnost organismu proti infekčním chorobám. Odvar zeleného čaje úspěšně napomáhá léčit úplavici. Kromě toho čajové katechiny normalizují činnost ochranné střevní mikroflóry a zamezují vývin hnisavého procesu v trávicím traktu. Všechny uvedené složky čaje jsou vzájemně propojené, vytvářejí jediný biologicky aktivní komplex, a proto je obtížné určit, která z nich je nejdůležitější. Silný čaj je vhodný při první pomoci, jde-li o otravy zasahující centrální nervovou soustavu, při oslabené srdeční činnosti a ztíženém dýchání. Čajové obklady mírní bolesti a horečky při slunečním úžehu, běžně a často se používají při zánětu očních víček. Při krvácení na očním pozadí a při různých kapilárních toxikózách se předepisuje preparát vitamínu P, který se získává z čaje. Čaj zklidňuje cévní systém, mírní křeče, rozšiřuje cévy a podporuje krevní oběh. Čaj je výborný termoregulátor. Za staletí jeho používání jako nejrozšířenějšího nápoje bylo bezpečně vyzkoušeno, že v zimě čaj zahřeje, v horku osvěžuje a zároveň podporuje dýchání. Při pití čaje nasávají plíce více vzduchu a více kysličníku uhličitého vydechují čili intenzivně pracují. Když pijeme čaj, cítíme, jak se náš organismus nejprve silně rozehřeje. Z rozpáleného povrchu těla se odpařuje pot a tělo produkuje mnohem více tepla než před požitím tohoto nápoje. Experimentálně bylo zjištěno, že v horkých letních dnech snižují studené nápoje teplotu pouze v dutině ústní, kdežto horký čaj dokáže zmenšit teplotu celého lidského těla o 1 až 2 stupně, i když po patnácti minutách teplota opět stoupne. Proto obyvatelům teplých klimatických pásem odborníci radí, aby horký čaj pili často a v malých dávkách. Čaj je znám jako prostředek vyvolávající pocení, a proto se doporučuje při chřipce nebo při teplotách doprovázejících nemoci dýchacího ústrojí. Výsledkem moderních poznatků o léčivých vlastnostech čaje je návrh technologie čajového extraktu, který se již v některých zemích používá jako preventivní prostředek proti nachlazení horních cest dýchacích. Přihlédlo se dále k antimikrobiálnímu a stahujícímu účinku čaje a k jeho celkově blahodárnému vlivu na organismus.