碳水化合物含量占干物质的20﹪以上，它们包括淀粉、纤维素、半纤维素、木质素等物质。但绝大部分属多糖化合物，尤其是以纤维素含量为最高，约占茶叶中干物质的10﹪～18﹪。含量越高，表明茶叶越老，而芽叶嫩度则越差。这些多糖类均难溶于水，为理想的一种低热量饮料。

然而也有一些能溶于水的糖类，则属水溶性游泳糖类即：葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、木糖、阿拉树糖等单糖，含量约占茶叶干物质总量的0.3﹪～1.0﹪。还有一些双糖，如麦芽糖、乳糖、棉籽糖等，其含量0.5﹪～3.0﹪。

这些单、双糖类，是茶汤中甜味的主要物质。同时这些糖类在代谢过程中还可以转变为其他有机酸及芳香物质。

到了当代，茶叶科研人员发现茶叶中的复合多糖、脂多糖，分别具有降血糖，防治糖尿病及抗辐射等功效。