随着神经细胞培养环境中氧自由基浓度的增加，有害蛋白质呈线性增加，细胞的能量供给明显下降，神经细胞的死亡率比正常组高5～6倍；而茶多酚中的EGCG可明显阻止氧自由基的损害，提高细胞活力，改善能量代谢，降低细胞死亡率，达到保护神经细胞的目的。
中南大学湘雅二医院谢鼎华等最近的研究证明，从茶叶中提取茶多酚中的EGCG具有很强的延缓神经元衰老的作用。谢鼎华等针对神经细胞衰老时某些基因会表达出一些特异性蛋白质的现象，采用蛋白质定量等分子生物技术，研究氧自由基对神经元的氧化损伤及EGCG的保护作用。
此外，还有研究表明，茶氨酸具有促进大脑功能和神经的生长，预防帕金森氏症、老年痴呆症及传导性神经功能紊乱等疾病，增加肠道有益菌群和减少血浆胆固醇，降压安神、改善睡眠和抗氧化作用等。茶色素具有防止血小板黏附和聚集的作用，降低全血黏度，改善血液流变学特性，改善微循环，保障组织血液和氧的供应，提高机体的免疫力和组织代谢水平等作用。茶色素由于在血液流变学、微循环及自由基等方面的作用，已经用于治疗血管性老年痴呆。
