چای حاوی میزان بالای کافئین است، هرچه چای مصرفی پررنگ‌تر یا به اصطلاح غلیظ‌تر باشد، میزان کافئین دریافتی بیشتر می‌شود.

 کافئین، یک ماده شیمیایی خوراکی است که در دو فرم طبیعی و سنتتیک (مصنوعی) یافت می‌شود. فرم طبیعی کافئین در بسیاری از گیاهان از جمله قهوه، دانه‌های کاکائو و برگ‌های چای وجود دارد و فرم مصنوعی آن در نوشیدنی‌ها و نوشابه‌های انرژی‌زا یافت می‌شود.

کافئین، مدر یا ادرارآور است؛ بنابراین نوشیدن چای پررنگ، باعث اتلاف آب بدن شده و فرد را با مشکل یبوست مواجه می‌کند.نوشیدن چای پررنگ باعث سوزش در ناحیه قفسه سینه و قلب فرد می‌شود.

کافئین با جذب آهن غذا تداخل دارد، چای مصرفی هرچه پررنگ‌تر باشد، شدت این تداخل بیشتر می‌شود.

 افرادی که مبتلا به کم‌خونی ناشی از فقر آهن، نوشیدن چای پررنگ را ترک کرده و یا مصرف آن را به حداقل یک ساعت قبل یا بعد از غذای حاوی منابع آهن موکول کنند.

کافئین سطح هوشیاری را بالا می‌برد. شاید در ظاهر، این عملکرد کافئین مطلوب به نظر برسد، ولی در واقع، نوشیدن چای پررنگ در شب به خصوص ساعات پایانی شب، منجر به بی‌قراری و بی‌خوابی شده و در درازمدت نیز سطح اضطراب را افزایش می‌دهد.

افراد دارای سابقه مشکلات قلبی، افراد باردار، مبتلایان به ریفلاکس (سوزش سردل، ترش کردن) و زخم معده و افراد مبتلا به سنگ‌های کلیوی باید از نوشیدن چای پررنگ خودداری کرده و یا مصرف آن را محدود کنند.