红茶品质的形成是鲜叶酶促氧化的结果。它与绿茶、黄茶、乌龙茶、红茶最大的区别是通过萎凋提高鲜叶中酶的活性，在揉捻、发酵中采用酶促氧化，促进茶叶中叶绿素的氧化降解和儿茶素、多酚的氧化聚合，产生茶黄素(TF)、茶红素(TR)等有色物质，形成红叶红的基本色泽。同时，一系列剧烈的化学变化也使其具有特别清新浓郁的口感和香味。烘焙的最终目的是停止发酵，发展香气，便于储存和运输。
红茶的红叶与萎凋、揉捻、发酵和干燥过程中茶黄素、茶红素、茶褐素和叶绿素的变化密切相关。
茶黄素
茶黄素是红茶发酵过程中形成的，是红茶汤色鲜艳的主要成分，是汤的劲道和鲜度的重要成分，也是茶汤黄金圈的主要贡献者。具体来说，茶黄素含量越高，汤色越鲜艳，色泽金黄；反之，亮度更差。优质红茶要求汤色红亮，滋味浓鲜，金环。这里的亮度、强度、鲜度、金圈主要是由茶黄素的含量决定的。
红茶发酵过程中，儿茶素在多酚氧化酶的作用下形成邻醌。邻醌类呈黄褐色或红色，极不稳定，其中一部分在氧化过程中还原为原来的儿茶素，促进了红茶品质的形成。一部分被维生素C还原；一部分与蛋白质和谷胱甘肽结合形成水不溶性物质，形成红茶的红叶底；它们中的一些聚合形成中间体二酚醌。双酚醌也是不稳定的化合物，必须进一步反应，其中一部分还原成双黄烷醇，也成为稠、浓、鲜的成分之一。另一部分进一步氧化成茶黄素。
可见，茶黄素的形成是一个全面而复杂的过程，离不开酶的参与，尤其是多酚氧化酶和过氧化物酶。酶存在于鲜叶的叶细胞中，萎凋过程后酶的活性提高(即采摘的鲜叶厚15-20cm，失去适量水分)。萎凋是红茶加工的第一道也是最重要的基础工序。不同的萎凋方式、萎凋时间、温湿度、通风等对红茶的品质影响很大。有三种传统的萎凋方法：自然萎凋、槽萎凋和日光萎凋。
萎凋过程中酶活性的增加与叶组织的酸化有关。鲜叶PH值由接近中性降至5.1-6.0，适合酶的最适PH值，酶的活性增强。中度萎凋的茶叶经过揉捻过程，组织细胞破碎，再经过发酵过程，多酚、氨基酸、蛋白质等。而相应的酶与空气中的氧气开始酶促反应，形成茶黄素、茶红素、茶褐素等一系列有色物质。
茶红素
茶红素是一种比茶黄素更复杂的红棕色酚类化合物，它可以通过多种途径形成，如茶黄素本身的偶联氧化、茶黄素形成过程中中间产物的氧化、上述邻醌的聚合以及双黄烷醇的二次氧化等。因此，红茶中茶红素的含量高于茶黄素，约占总干物质的6%-15%，而茶黄素仅占2%-6%。茶红素的褐色是红茶汤呈红色的主要原因，也是具有强烈口感的重要物质。
好的茶汤要求茶黄素和茶红素含量高，比例大。发酵不足时，茶多酚滞留过多，使味道变苦，而茶红素含量低，汤色红亮；发酵过度时，茶多酚的保留率低，茶汤的收敛性减弱，口感变淡。与此同时，茶褐素增加
牛奶中含有大量蛋白质，能与茶红素结合形成茶红素——蛋白质盐，使红色变浅。但茶黄素不能与蛋白质结合，只有一般的稀释作用。所以在红茶中加入牛奶，颜色变为乳黄色带灰色，说明茶红素较多；如果姜黄的颜色是乳白色的，茶黄素会比较多。
后混
后浑，顾名思义，就是红茶汤冷却后，析出一种乳白色物质，茶汤发黄浑浊的现象。在高温下，茶黄素、茶红素和咖啡因均以游离形式存在，易溶于水；随着温度的降低，咖啡因与茶多酚中没食子酸的H键结合形成复合物，导致凝固，茶汤由清澈变为浑浊。复冻与茶黄素、茶红素有直接关系，所以从复冻现象可以间接判断茶汤的好坏。一般冷后汤汁浑得比较快，黄糊明显，乳白色鲜艳，汤色较好。值得注意的是，冰冷浑浊的茶汤不是一个概念。
叶绿素
在红茶萎凋过程中，叶绿素被酶作用水解。在揉捻发酵过程中，由于多酚类物质的大量酶促氧化，与多酚类物质同混合物中的叶绿素受到多酚类物质的强烈氧化和还原作用的影响，在PH值持续降低的环境中，镁被脱除，形成黑色或棕色的产品。叶绿素及其降解产物是构成干茶和叶底颜色的主要物质。如果加工过程中叶绿素破坏不够，会对干茶、叶底、汤色产生不好的影响。
鲜茶叶中含有叶绿素、类胡萝卜素、花青素等色素，约占干物质的1%，在初制过程中对红茶的色泽影响不大。此外，氨基酸、蛋白质和糖类也参与了红茶品质的形成。
发酵
作为发酵红茶生产过程中的关键步骤，茶黄素在初始阶段的形成速度快于聚合反应，茶黄素形成后开始转化为茶红素。因此，茶黄素和茶红素在发酵初期都有所增加，随着多酚等底物浓度的降低，酶活性降低，茶黄素和茶红素的含量开始降低。当发酵叶中的茶红素含量达到一定水平时，会进一步氧化并与茶黄素聚合形成茶褐素，而茶褐素的含量在红茶发酵过程中一直在增加。因为蛋白质被水解酶水解形成氨基酸，在一定时间内氨基酸的含量会随着发酵的深入而增加，但随着发酵时间的延长，氨基酸在脱氨和脱羧作用下会形成苯胺、苯乙醛等芳香物质，会与邻醌或其他物质结合形成一些色素和芳香物质，含量会降低。在一定范围内，随着发酵程度的加深，茶叶的内容物不断转化，水溶性物质增加，茶水浸出物的含量也增加。如果发酵时间过长，茶多酚、茶黄素、茶红素会被过度氧化，干茶色泽深、不油、香气低、滋味淡、汤色深，严重影响红茶品质。发酵不足，干茶色泽不黑不润，香气不纯，滋味青涩，汤色不红不艳，叶色青涩。
总之，红茶的色、香、味、形是统一的，但各种品质因素之间存在矛盾。颜色好，不一定香味浓；外观漂亮的内饰不一定好。比如外观颜色偏黑偏油，但汤色不一定鲜艳偏红，叶底不一定鲜艳明亮。这些差异主要是由芽和叶中生化成分的含量以及各种含量之间的比例差异造成的。