Siyah çayın kalitesinden sorumlu bileşiklerin başında theaflavin (TF) ve thearubigin (TR) gelmektedir. Theaflavinler, çay likörünün parlaklığı ve canlılığı yönünde etkide bulunurken, thearubigin genellikle likörün dolgunluk ve renginden sorumludur. Siyah çayın fermantasyon zamanına göre ilgili bileşiklerin konsantrasyonunu değişmektedir. Siyah çay içerisindeki theaflavinler güçlü antioksidan özelliklere sahip olduğundan siyah çaylar baş ağrısı, düşük tansiyon, ateroskleroz ve kalp krizi de dahil olmak üzere kalp hastalığının önlenmesi, Parkinson hastalığının önlenmesi, mide ve kolon kanseri, akciğer, yumurtalık ve meme kanseri riskini azaltmak için kullanılabilmektedir.