按照一杯230毫升的红茶标准，其茶中平均含有47毫克的咖啡因，参考普通的500毫升饮料而言，一杯红茶中含有190毫克左右的咖啡因，相比之下，同样一杯237毫升的绿茶，其中只有20~45毫克的咖啡因，而每杯白茶中含有6~60毫克的咖啡因。
在相同的水温下，以红茶为例，如果冲泡4分钟，它会释放40毫克至100毫克的咖啡因，如果冲泡3分钟，则释放20毫克至40毫克的咖啡因。当冲泡10分钟时，咖啡因含量的释放达到最大值。
通过中国科学技术大学高分子科学与工程系，安徽合肥市的研究，探索更经济的获取天然咖啡因的方法，采用微生物发酵技术提高茶叶中的咖啡因含量。
他们的研究表明，用微生物处理叶片一段时间（即正统的堆积发酵）后，茶叶中的咖啡因含量合理增加，黑茶和绿茶中咖啡因含量的增加量差异很大（27.57％和86.41％） ）。这些结果表明，在发酵过程中茶叶中咖啡因含量的变化不仅取决于微生物的生长和繁殖，还取决于茶叶的成分。