茶叶中主要的抑癌物质是茶多酚，它能明显抑制细胞突变，而细胞突变有时能引起癌症。另外，茶叶能阻断亚硝基化合物的合成。发现绿茶的阻断率在90%以上，其次为紧压茶、砖茶、花茶、乌龙茶和红茶。茶叶中茶多酚含量越高，阻断能力越强，茶水在室温下放置长久后阻断能力下降。
另外，茶叶中还含有丰富的维生素C和维生素E，也有辅助抗癌的功效。茶叶防癌抗癌可能是这些物质协同作用的结果。
有动物实验证实，茶叶可明显抑制致癌物质在人体内的作用，提高机体器官的抗氧化能力。茶多酚和几种儿茶素有明显的抗突变作用，对癌的发生有显著阻断功能，茶叶可防治口腔粘膜癌前病变的癌变反应。