红茶中的咖啡碱藉由刺激大脑皮质来兴奋神经中枢，促成提神、思考力集中，进而使思维反应更加敏锐，记忆力增强；它也对血管系统和心脏具兴奋作用，强化心搏，从而加快血液循环以利新陈代谢，同时又促进发汗和利尿，由此双管齐下加速排泄乳酸(使肌肉感觉疲劳的物质)及其它体内老废物质，达到消除疲劳的效果。
正常来说晚上喝红茶是会影响睡眠的，但很多人都说晚上喝红茶可以有助于睡眠。有人晚上喝红茶会失眠，而有的人喝红茶则有助于睡眠，关键在于怎么喝。
茶叶同时具有“提神”和“养神”两方面的作用，既可以使大脑更清醒灵活，也可以抑制脑神经的过于兴奋，让人们容易入眠，然而红茶是全发酵茶，较为平缓温和，所以晚上饮用也可以，而且，晚上喝红茶时，最好是把冲泡约2分钟的头道茶水倒掉，再续上开水重新冲泡，茶水提神的效果就不会那么明显，也就不会导致失眠了。尤其对脾胃虚弱的人来说，喝红茶时加点奶，可以起到一定的温胃作用。