茶葉在貯運過程中，品質陳化變質的原因是很多的，但歸納起來主要有以下幾個方面。
（一）水分的變化
水分是茶葉內各種成分生化反應必需的介質，也是微生物生長繁殖的必要條件。
一般成品茶的含水率為4%～6%，在這個含水量之內，茶葉的化學反應緩慢，微生物無法孳生。但當茶葉含水量超過12%時，茶葉內部化學反應會加速進行，微生物開始孳生，茶葉很快就會發生變質或霉變。
（二）茶多酚的氧化
在自然條件下，茶多酚是一種極易氧化的物質。綠茶在貯藏過程中外形色澤會由綠變黃，由潤變枯；茶湯色變褐，甚至變紅；滋味遲鈍，失去茶葉的正常風味。這些都是茶多酚自動氧化的結果。
綠茶由于在加工過程中酶活性的破壞，茶多酚的含量比其他茶類要高，因此在貯藏過程中，綠茶比其他茶類更容易發生品質的下降。
（三）維生素C的氧化
綠茶中的維生素以維生素C含量最多，并且嫩茶的維生素C含量比老茶要多，高級綠茶中的維生素C含量可達0.5%以上。維生素是綠茶品質變化的重要化學指標，綠茶在貯藏過程中，若貯藏不當，或受外界環境條件的影響，維生素C會發生氧化反應。，使綠茶的外形色澤和湯色褐變。在綠茶中，當維生素C含量的保留率低于貯藏前含量的60%時，綠茶品質下降就明顯了。
（四）氨基酸、蛋白質和可溶性糖的變化
在茶葉貯藏的過程中，由于蛋白質能和多酚類化合物結合，形成不溶性的聚合物，使可溶性多酚類化合物減少，所以在一定程度上影響了茶葉的滋味。氨基酸還可與可溶性糖發生反應，形成不溶性的聚合物，所以茶葉經一定時間的貯藏后品質的鮮爽度會下降。另外，由于氨基酸在一定的溫、濕度條件下，能自動氧化、降解和轉化，從而影響成茶的品質。
茶葉中的氨基酸是重要的呈味物質，它決定了茶湯的鮮爽度。在茶葉貯藏過程中，氨基酸和可溶性糖反應，形成不溶性的聚合物，使茶湯湯色變渾，鮮爽度下降；另外氨基酸在一定的溫、濕度條件下，能自動氧化、降解和轉化，使茶葉失去了鮮爽風味。
（五）色素的變化
在茶葉的貯藏過程中，色素的變化主要是綠茶中的葉綠素。葉綠素及其轉化產物是形成綠茶干茶色澤和茶汁湯色的重要成分之一。葉綠素本身就是一種極不穩定的物質，在光和熱的作用下，易產生置換和分解反應，使翠綠色的葉綠素脫鎂反應生成褐色的脫鎂葉綠素而使干茶色澤發生變化。當這種脫鎂葉綠素的比例達到70%以上時，茶葉就會出現顯著的褐變。
（六）香氣成分的變化
香氣是茶葉品質成分中種類最多、最復雜的一類物質。茶葉在貯藏過程中，除了茶葉本身的香氣成分會不斷下降以外，氨基酸及其轉化產物、氨基酸與兒茶素的作用也會使茶葉的香氣發生變化，隨著時間的推移，新茶特有的清香會喪失，陳味逐漸被顯露。這一現象的產生，是因為茶葉原有香氣成分丟失和一些陳味物質的產生與增加而引起的。研究認為，構成綠茶香的主要成分是正壬醛、順-3-己烯己酸酯、吲哚和一些尚未知的成分。這些成分在茶葉的貯藏過程中，隨著時間的推移，明顯減少。與此同時，也產生了一些新化合物，而呈現出茶葉的陳味。除此之外，在茶葉的貯藏過程中，β-紫羅酮及5，6-環氧-β-紫羅酮、二氫海葵內酯等胡蘿卜素轉化衍生而成的成分，也有不同程度的增加。隨著時間的延長，香氣不斷下降，新茶特有的清香喪失，陳味逐漸顯露。
（七）脂類物質變化
茶葉中的脂類物質包括甘油脂、糖類、磷脂和一些不飽和脂肪酸，它們在空氣中會與氧發生緩慢的氧化作用，生成醛類與酮類物質，從而產生酸敗臭的氣味，使茶葉顯陳、酸敗、湯色變深。在茶葉的貯藏過程中，這些脂類物質都是一些不穩定的化學成分，由于受高溫、光照、氧氣的影響，游離脂肪酸含量會不斷增加，從而不斷產生有陳味的醛、酮、醇等揮發性成分，使得茶葉飲用價值和商品價值降低。因此，脂類物質的氧化是引起綠茶陳化和香氣劣變的最重要的原因之一。
（八）環境條件的影響
茶葉內含成分的變化必須在適宜的濕度、溫度、氧氣、光照等因素及其相互作用下才能進行，因此環境條件是茶葉發生陳化、變質的外在因子，只有當內、外因子共存時茶葉品質才發生變化。
