蛋白質和生命活動的關系極為密切，“生命是蛋白質的存在形式”，即沒有蛋白質就沒有生命。蛋白質是生長發育必不可少的物質，是修復損傷的組織原料，是構成組織、酶、激素和抗體的主要成分。蛋白質還能調節血漿滲透壓，必要時也能分解提供熱能參與體內眾多的代謝過程。
在評價蛋白質的營養價值時，主要是看其中必霈氨基酸種類是否齊全、比例是否合適、數量是否充足。必需氨基酸是指在人體內不能合成，而必須由食物中獲得的氨基酸。
組成人類蛋白質的氨基酸有18種，對成人來說有8種必需氨基酸，即異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸和纈氨酸，對兒童來說組氨酸也是必需氨基酸。
與一般食物相比，茶葉中的蛋白質含量是相當高的。而其中的必需氨基酸組成與雞蛋和黃豆相比，種類是齊全的，但比例不夠合理，其中色氨酸的量很少，故可以認為茶葉蛋白為半完全蛋白質。
最新的研究證實茶葉中必需氨基酸的種類是齊全的。值得說明的是茶葉中含有大量的茶氨酸，這是茶葉所特有的，是形成茶葉風味的主要成分。茶氨酸含量通常占茶葉中其他氨基酸總量的50%以上，其含量以白茶為最多，其次是綠茶和紅茶。茶氨酸有強心利尿、擴張血管、松弛支氣管和平滑肌的功能。
嫩茶中游離氨基酸的含量達2% -5%，有的綠茶水溶液中氨基酸含量占1% -3.5%，故飲茶可使人體得到一部分氨基酸，特別是其中的必需氨基酸，有利于肌體蛋白質的合成。各種茶葉中的氨基酸含量多少與茶葉的類型有密切關系。綠茶中谷氨酸最多，其次是青茶和紅茶;精氨酸亦以綠茶最高，紅茶次之。以所含氨基酸息量而言，綠茶多于紅茶和白茶，其次是黃茶和烏龍茶，黑茶相對較低。紅茶中含游離氨基酸，但其含量隨著茶葉貯存時間的延長而逐漸減少。
茶葉中蛋白質的含量很高，達20%~30%，其含量與茶葉的質量有密切的關系，綠茶中的蛋白質高于其他類型的茶葉。在泡茶時，茶葉中能溶于水的蛋白還不到2%，其余絕大部分留在茶渣中不能被利用，因此每天從飲茶攝取的蛋白質是很少的，對人體的營養價值不大，但如果吃茶則可得到數量可觀的蛋白質。我國少數民族和歐美人常喜歡在茶湯中加入牛奶、酥油和乳酪等，這就給茶葉增加了優質蛋白，可以有效地提高茶葉原有蛋白質的營養價值。牛奶和茶多酚可形成酪朊復合物，降低了茶的收斂性和苦澀味，也不妨礙蛋白質的正常吸收，如藏族的酥油茶和蒙古族的奶茶。