Значительная часть листьев и веток чая, срезанных при уходе за плантациями чайного куста (при формовке), а также чайная пыль, образующаяся на чаеразвесочных фабриках, используются в качестве сырья для заводского добывания алкалоидов кофеина и теофиллина. Кофеин является важным лекарственным средством. Он действует возбуждающе и тонизирующе на центральную нервную систему, улучшает умственную и физическую деятельность, является мочегонным и средством от мигрени. Теофиллин применяют как средство, улучшающее коронарное кровообращение, как мочегонное при нарушениях кровообращения сердечного и почечного происхождения. Алкалоиды чая входят в ряд препаратов (эуфиллин, диуретин и др.), применяемых при коронарной недостаточности, гипертонической болезни, бронхиальной астме, стенокардии, отёках сердечного происхождения и др. В настоящее время кофеин получают в основном синтетически[6].

Кроме того, из старых листьев чая и чайной пыли получают комплекс катехинов с Р-витаминной активностью, используемый при нарушениях проницаемости и повышенной ломкости сосудов, геморрагических диатезах, кровоизлияниях в сетчатку глаза, при лучевой терапии, гипертонической болезни и др. Благодаря наличию кофеина и дубильных веществ чайный напиток и выделенный алкалоид кофеин используются как противоядие при отравлении ядами, наркотическими веществами и алкоголем.

Наряду с чёрным, так называемым байховым чаем, широко употребляется зелёный чай. Зелёный чай менее ароматен, но физиологически более активен. В экспериментальных исследованиях установлено, что зелёный чай обладает антимикробными свойствами. Его отвар был предложен для лечения дизентерии. Он показан также при коклюше, энтероколите и диспепсии. В комплексе с другими лекарствами стимулирует кроветворение, повышает упругость и снижает проницаемость стенок кровеносных сосудов, обладает противолучевым действием.

В народной медицине компрессами из крепкого чая снимают боль и жар при солнечных ожогах, воспалении век.