黑茶中有極為豐富的多酚類物質，占總量的70%以上。茶多酚是一種含有多酚羥基的化學物質，具有多種生理活性。其中比較顯著的是防癌、抗癌、抗腫瘤作用大量研究表明，茶多酚不僅可抑制多種物理(輻射、高溫等)、化學(致癌物)因素所誘導的突變(抗突變)，而且還能抑制襄組織的增生，阻止癌細胞轉移，誘導癌細胞凋亡，癌癥防治實驗證實茶多酚對皮膚癌、食道癌、胃癌、腸癌、肺癌等有抑制作用。
另外，黑茶含有人體所需的微量元素硒。硒是人體內最重要的抗議過氧化酶的主要組成部分，具有抗癌、防衰老和維持人體免疫功能的作用，是防癌抗癌的重要因素。黑茶中硒的含量可達5—6mg/kg，比其他類高出許多。研究表明，黑茶就是一種富硒茶。因此富含茶多酚及硒元素的黑茶是天然的防癌抗腫保護品，經常飲用可以達到防癌抗腫瘤的效果。