经由医学实验发现，红茶中的咖啡碱由刺激大脑皮质来兴奋神经中枢，促成提神、思考集中，进而使思维反应更敏锐、记忆力增强；它也对血管系统和心脏具有兴奋作用，强化心搏，从而加快血液循环以利新陈代谢，同时又促进发汗和利尿，由此双管齐下加速排泄乳酸（使肌肉感觉疲劳的物质）及其他体内老废物质，达到消除疲劳的效果。
2.生津清热：
夏天饮红茶能止渴消暑，是因为茶中的多酚类、醣类、氨基酸、果胶等与口腔分泌物产生化学反应，且刺激唾液分泌，导致口腔觉得湿润，并且产生清凉感；同时咖啡碱控制下视丘的体温中枢，调节体温，它也是刺激肾脏以促进热量和污物的排泄，维持体内生理平衡。
此外，红茶还是极佳的运动饮料，除了可消暑解渴及补充水分外，若在进行需要体力及持久力的运动（如马拉松赛跑）前喝，因为茶中的咖啡碱具有提神作用，又能在运动中促进身体先燃烧脂肪供应热能而保留肝醋，所以让人更具持久力。
3.利尿，强壮骨骼
在红茶中的咖啡碱和芳香物质联合作用下，增加肾脏的血流量，提高肾小球滤过，扩张肾微血管，并抑制肾小管对水的再吸收，于是促成尿量增加。如此有利于排除体内的乳酸、尿酸（与痛风有关）、过多的盐分（与高血压有关）、有害物等，以及缓和心脏病或肾炎造成的水肿。
