常見的說法是紅茶比綠茶多了發酵的過程，不過比較精準應該說是”氧化”（類似蘋果切開之後在空氣中產生的褐變）。因為”發酵”特指藉由微生物來分解有機物，但是製作紅茶是藉由茶葉中的多酚氧化酶，將茶葉中的兒茶素（Catechin）氧化形成茶黃質（Theaflavins）與茶紅質（Thearubigins）。其中的茶黃質佔紅茶乾重之0.5%～2%，茶紅質則佔紅茶乾重之6%～8%。
全發酵紅茶的兒茶素仍佔乾重之3%～10%（未發酵綠茶的兒茶素則約佔乾重之16%～30%），由於兒茶素具有苦澀味，因此剛泡好的紅茶仍會帶有些許的澀味。小時候家裡會以鍋子煮茶，放涼後就一直擺著，如果當天沒喝完，等到隔天再喝時，澀味就會完全消失，並且還會帶有些許的甜味。當時覺得很奇怪，但現在回想起來似乎有點道理，因為擺久後能夠提高茶湯中的溶氧量，進而氧化其中的兒茶素，因此就能達到降低澀味之目的 → 維基資料。加上溶氧量較多的水也會帶有些微甜味，這是高山溪水甘甜的原因（我就偏愛直接飲用過濾的自來水而非煮過的開水）。另外，茶湯中的苯丙胺酸（必需胺基酸）亦可轉化成苯乙醛等芳香物質。因此紅茶湯冷卻時若再來回撞茶（拉茶）三、四回，喝起來就會比較順口了
接著來聊聊檸檬紅茶，在紅茶中擠入檸檬汁時，會發現茶湯的顏色變淡。在下則影片中，若再增加一項加入鹼的實驗(e.g.小蘇打)，紅茶湯則會變成深褐色，因為茶湯中的茶紅質可扮演酸鹼指示劑的角色
茶紅素屬於多酚類化合物，其中的酚類基團在水中會解離出氫離子與芳基氧負離子（酚負離子），後者都有很深的顏色（e.g.葡萄汁、咖啡）。因此加入鹼有利於解離出氫離子，造成顏色變深；反之若加入酸，則會抑制氫離子的解離，因此顏色就變淡。詳細機制則是因為 離域電子 的狀態發生變化，從而改變了軌域之間的能隙，顏色因此發生變化。