カテキンは、ポリフェノールの一種で、昔からタンニンと呼ばれてきた緑茶の渋味の主成分です。カテキンの語源は、インド産のアカシア・カテキュー（マメ科アカシア属の低木）の樹液から採れる“カテキュー”に由来しています。 お茶のカテキンは、1929年、理化学研究所の辻村博士らによって初めて存在が確認されました。茶葉中に形の違う4種類のカテキンが存在しています。

• エピカテキン
• エピガロカテキン
• エピカテキンガレート
• エピガロカテキンガレート

また、お茶飲料を製造する工程の中で、加熱処理を行うことで一部形が変化します。

• エピカテキン⇒カテキン
• エピガロカテキン⇒ガロカテキン
• エピカテキンガレート⇒カテキンガレート
• エピガロカテキンガレート⇒ガロカテキンガレート

カテキンは非常に酸化されやすい物質です。緑茶は、荒茶製造工程中で酸化酵素の働きが抑えられるため、ほとんど酸化しません。しかし、烏龍茶や紅茶では、酸化酵素の作用で酸化重合物（いわゆる合体カテキンで、テアフラビン類・テアルビジン類が該当）が作られます。すると、本来は水溶液中では無色のカテキンが、オレンジから赤色となります。烏龍茶や紅茶が赤っぽい色をしているのは、このためです。

カテキンは、一番茶で約12～14％、二番茶で約14～15％と増加します。また、成熟した葉（3～4枚目）よりも若い芽（1～2枚目）に多く含まれています。玉露のように光が当たらないよう被覆栽培されるものは、カテキンの生成が抑えられ、煎茶よりも少なくなります（ポリフェノールとして10％程度）。
テアニンは茶樹の根で作られ、葉の方に移っていきます。また、テアニンは光が当たると分解してエチルアミンをつくり、エチルアミンがカテキンに変化します。光が当たらないとテアニンは分解されないので、被覆栽培するとテアニン含有量が高くカテキンの生成が抑えられたお茶ができるのです。