黑茶色泽的形成与叶绿素的破坏和多酚类化合物的氧化有密切关系的。黑茶类的干茶，色泽黑褐色，汤色棕红色，叶底深红暗棕色。这种色泽的形成，主要是原有绿色(叶绿素)被破坏，原有的黄色物如叶黄素，花黄素，胡罗卜素等的显露和多酚类化合物氧化为黄色素和红色素的结果。
(一)色泽的形成
绿色的叶绿素，在黑茶初制中逐步减少而引起叶色改变。
由于主体颜色—绿色已减弱，茶叶中原有一些色素如胡萝卜，花黄素，叶黄素等，虽然含量不多，但在制造过程中变化不大，它们的颜色都近似黄褐色而显出。
此外，在制造过程中，由于多酚类化合物发生部分氧化，而形成了一定数量的次级氧化物茶黄素和茶红色素，它们分别是呈橙黄色和红褐色，也参与汤色的组成。
茶汤中可氧化总量高于一般红茶，茶红素含量也高于红茶，茶黄素则低于一般红茶。黄，红两种色素的比值比红茶大得多。从茶红素的含量来看，足以使茶汤呈现红色，从两者的比值来看，是与黑茶茶汤棕红相一致的，也是形成棕褐色的叶底的主要原因。
(二)香味的转化
黑茶香味的变化是深刻的，经渥堆后粗青气和涩味消除，变成香气纯正，滋味醇和的品质特点。
香气的形成虽然与鲜叶原有的芳香物质有关，但主要的是制造过程中的变化。一些黑茶类的品种，鲜叶经杀青揉捻后，沤堆时随着叶温的升高，青草气逐渐消失，出现青香酒精气味，进而出现微酸的气味，再深入变化出酸辣的气味。这种气味主要是茶叶在沤堆过程中，糖类物质和有机酸类发生激烈的变化，醇，醛，酸，酮类等有气味的物质不断增加，蛋白质在制造过程中能水解成氨基酸，氨基酸能与多酚类化合物的氧化产物结合成香气的物质，氨基酸还能与糖类结合成玫瑰香。而原先有青草气的低沸点物质在制造中大量挥发或发生异构化而消除，被新形成的一些物质的良好香气显露出来，最终使黑茶香气纯正。
影响黑茶滋味的物质如糖，果胶，多酚类，氨基酸，咖啡碱等，在制造过程中发生深刻变化。
如氨基酸是有鲜味的物质，茶汤中的游离氨基酸是构成鲜爽滋味的重要成分。由于在制造过程中蛋白质的水解，使氨基酸的含量有所增加。据测定:鲜叶加工成黑毛茶之后，氨基酸的含量增加了80%，这就增加黑茶茶汤的鲜味。
咖啡碱具有苦味，它在黑茶的杀青和干燥过程中，一方面，发生升华;另一方面，与其它化合物反应，而有所损失(损失近40%)，这一损失使黑茶茶汤的苦味减弱，由于纤维素，半纤维和原果胶物质在高温度条件下能够水解成可溶性糖和果胶，它们进入茶汤，能增加醇和的滋味。
影响滋味的物质中起决定作用的是多酚类化合物的可溶性部分。在渥堆过程中，多酚类的组成及其含量发生深刻的变化，其中有一部分被氧化，有一部分转化为不溶性物质沉淀于叶底，花青素类及酯型儿茶素类部分等有所损耗，这些物质一般味道苦涩，由于它们被氧化，收敛性减弱。
上述这些因素的综合作用，使得茶汤的滋味变得醇和不涩。
