茶色素是一个通俗的名称，其概念和范畴并不统一。实际使用中一般是指叶绿素、β-胡萝卜素、茶黄素、茶红素等。
叶绿素是茶叶脂溶性色素的主要组成部分，其含量占茶叶干重的0.6%左右。茶叶叶绿素是一种优异的食用色素，它还具有抗菌、消炎、除臭等多方面药用价值。
茶叶中β-胡萝卜素的含量也较丰富，其含量一般在100～200微克／克。β-胡萝卜素的生理功效首先表现在它具有维生素A的作用。此外它还具有抗氧化作用，能清除体内的自由基、增强免疫力、提高人体抗病能力等。
茶叶中的茶黄素和茶红素是由茶多酚及其衍生物氧化缩合而成的产物，它们是红茶的主要品质成分和显色成分，也是茶叶的主要生理活性物质之一。研究证明，茶黄素具有类似茶多酚的作用，茶黄素类不仅是一种有效的自由基清除剂和抗氧化剂，而且具有抗癌、抗突变、抑菌抗病毒、改善和治疗心脑血管疾病、治疗糖尿病等多种生理功能。