在完善感官审评方法的同时，从本世纪50年代起，各国广泛开展了茶叶理化审评的研究，探讨茶叶的物理性状和分析茶叶各种有效化学成分的含量，从计量的数据来寻求理化审评方法以鉴定茶叶品质优劣来取代感官审评。中国的茶叶高等院校、科研单位、进出口商品检验机构等部门先后分别对茶叶外形的容量、茶汤电导度、比色、检测水浸出物、咖啡碱、粗纤维今量、茶多酚类总量、儿茶素总量、茶黄素和茶红素含量、氨基酸总量、茶氨酸含量及红碎茶品质化学鉴定法等方面作了大量的分析研究工作、取得了初步成果。日本、斯里兰卡等国分别对绿茶的叶绿素和去镁叶绿素含量的比率和茶叶品质的关系进行了研究。

英国对红茶茶汤的茶黄和茶红素和茶红素的分光光度与茶叶品质鉴定试用于市场评价，并用光电比色法测定红茶汤色、多酚类、茶黄素3个指标。法国对茶叶香气成分与价格的相关性作了比较与分析。日本、前苏联、斯里兰卡等国应用气层析法、红外光谱法、质谱法等新技术，分析茶叶香气成分等等。但茶叶色、香、味的形成是复杂的，茶叶品质的优劣和等级的高低并不和内含成分数量的多少简单地成正相关或负相关，而往往是许多成分的适量适比，协调地综合作用的结果。其组合的比例关系有些尚未被人们所认识。因此，各国和国际贸易中对于茶叶品质优劣和等级和鉴定，仍都采用感官审评法，并辅助测定某些理化和项目。