烘焙时叶的一些成分发生变化。未经烘焙的茶叶冲泡以后的“青臭”，在烘焙时变为“麦芽”的香气。这是一些叶的成分的部分焦化造成的。
多种茶叶中的宝贵成分，即生成芳香与香味的成分，在烘焙时会消失一部分。构成芳香油的物质，能在水蒸汽中挥发，高温会加速它的消失。烘焙机中装叶过多时，水蒸汽聚集而叶被“焖热”，香味会有明显的消失。要保存芳香油的最高量，茶叶应采用低温烘焙，并且摊放须薄。
在某时期，高温烘焙被认为会减少茶的咖啡碱含量，在烘焙机中经常发现的灰色粉末，被假定为大多是咖啡碱。然而根据凯尔勒的报告，这些物质仅含3%的咖啡碱，与平常茶的纤毛含量相同。
南宁加研究烘焙温度对于茶叶的化学成分的影响。他接连用湿醚、乙酸乙酯与酒精提取成茶以后，得到如下结论：110摄氏度（223F）的高温烘焙所制成的茶，所含的游离单宁（溶于湿醚）比85摄氏度（185F）烘焙的要少。他发现高温烘焙会有损茶的品质。
经验证实170F以下烘焙的茶，不宜久藏。用人造干燥空气冷却烘干的茶，可制成富有香味的茶，但也不宜久藏，要想使发酵停止，温度高于170F非常必要。
发酵的叶在烘焙时变成黑色，但在冲泡时湿叶仍呈现红色。连续的冲泡能将其红色质大量除去，剩下的叶则呈暗棕绿色。
烘焙时叶中的蛋白质全部被胶凝，变为不溶于水。咖啡碱以外的含氮化合物进入茶的冲泡液中，这些物质大概属于蛋白质的分解形式。
