乌龙茶中含有机化学成分达四百五十多种，无机矿物元素达四十多种。茶叶中的有机化学成分和无机矿物元素含有许多营养成分和药效成分。有机化学成分主要有：茶多酚类、植物碱、蛋白质、氨基酸、维生素、果胶素、有机酸、脂多糖、糖类、酶类、色素等。
而铁观音所含的有机化学成分，如茶多酚、儿茶素、多种氨基酸等含量，明显高于其他茶类。无机矿物元素主要有：钾、钙、镁、钴、铁、锰、铝、钠、锌、铜、氮、磷、氟、等。铁观音所含的无机矿物元素，如锰、铁、氟、钾、钠等均高于其他茶类。
保健功能
1．消除危害美容与健康的活性氧；
2．每天喝1公升乌龙茶能改善皮肤过敏；
3．饮用乌龙茶能瘦身；
4．抗肿瘤、预防老化功效。
改善听力
乌龙茶具有养颜、排毒、利便、抗化活性，消除细胞中的活性氧分子等功效。 中老年人经常喝乌龙茶有助于保持听力。
对男性听力的保护作用明显大于女性。虽然喝乌龙茶对听力有保健作用，但也不能饮之过量。一天喝茶的量以1~2杯为宜。
减肥功效
乌龙茶具有溶解脂肪的减肥效果。因为茶中的主成分——单宁酸，与脂肪的代谢有密切的关系。乌龙茶可以降低血液中的胆固醇含量。
乌龙茶同红茶及绿茶相比，除了能够刺激胰脏脂肪分解酵素的活性，减少糖类和脂肪类食物被吸收以外，还能够加速身体的产热量增加，促进脂肪燃烧，减少腹部脂肪的堆积。
药疗价值
乌龙茶作为中国特种名茶，除了与一般茶叶具有提神益思，消除疲劳、生津利尿、解热防暑、杀菌消炎、祛寒解酒、解毒防病、消食去腻、减肥健美等保健功能外，还突出表现在防癌症、降血脂、抗衰老等特殊功效：
防癌症
1998年6月15日，由中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所毒理和化学研究室副研究员韩驰和她的助手徐勇，进行茶叶在动物体内的抑癌试验。他们分别给大白鼠喂安溪铁观音等五种茶，同时给予喂人工合成的纯度大于99.8%的致癌物甲基卡基亚硝胶。三个月后，大白鼠食道癌发生率为42-67%，患癌鼠平均瘤数为2.2-3个。而未饮茶的大白鼠食道癌发病率为90%，患癌鼠平均瘤数为5.2个，五种茶叶抑癌效果为安溪铁观音最佳。与此同时，他们还进行另一种试验，即用亚硝酸纳和甲基卡胶做致癌前体物，结果发现，饮茶组的大白鼠无一发生食道癌，未饮茶组发生率为100%。这一结果证明，茶叶可全部阻断亚硝胶的体内内源性的形成。
降血脂
乌龙茶有防止和减轻血中脂质在主动脉粥样硬化作用。饮用乌龙茶还可以降低血液粘稠度，防止红细胞集聚，改善血液高凝状态，增加血液流动性，改善微循环。体外血栓形成试验，也表明乌龙茶有抑制血栓形成的作用。
抗衰老
乌龙茶和维生素E一样有抗衰老功效。在每日内服足量维生素C情况下，饮用乌龙茶可以使血中维生素C含量持较高水平，尿中维生素C排出量减少，而维生素C具有抗衰老作用。因此，饮用乌龙茶可以从多方面增强人体抗衰老能力。
饮用三忌
品饮乌龙茶不仅对人体健康有益，还可增添无穷乐趣。但有三忌：
一是空腹不饮，否则感到饥肠辘辘，头晕欲吐，人们称是“茶醉”；
二是睡前不饮，否则难以入睡；
三是冷茶不饮，冷后性寒，对胃不利。
这三忌对初饮乌龙茶的人尤为重要，因为乌龙茶所含茶多酚及咖啡碱较其他茶多。
