茶叶里的咖啡因含量主要是取决于原料，包括品种、生长条件、采摘季节、采摘标准、加工等因素。
茶叶里的咖啡因较为稳定，不会因为发酵过程而损失多少。很多人感觉绿茶的咖啡因更高，是因为绿茶里的茶多酚没有被氧化，咖啡因处于游离状态。而茶叶发酵后，茶多酚会把咖啡因包裹起来，对肠胃的刺激较小，但是含量并未减少。
对同一品种的茶叶而言，嫩叶的咖啡因含量比老叶更高，夏茶比春茶高。在茶叶第一泡的一分半钟时间里，大约会有百分之60到百分之70的咖啡因溶解出来。
