黑茶主要功效有降血脂、减肥、降血脂、降尿酸、抵御和修复酒精性肝损伤、调理肠胃、搞辐射等保健养生功效，其主要功效作用体现在如下几个方面：
通过细胞模型和高脂动物模型研究发现，黑茶可激活低密度脂蛋白受体（LDLR），通过改善肝脏及细胞的代谢功能，提高肝脏的抗氧化活力，有效降低高脂小鼠血液中总胆固醇（TC）、总甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL）水平，升高高密度蛋白（HDL）的水平，起到显著的降血脂效果。
在高脂动物模型中和细胞模型中，黑茶可以通过有效抑制前脂肪细胞的分化、缩小脂肪细胞体积，抑制脂肪酶活性、降低脂肪和淀粉食物的利用率，调控瘦素水平及糖脂代谢相关基因的表达水平，达到有效调控能量代谢与脂肪代谢，控制体重增长，表现出显著的减肥瘦身效果。
通过化学药物诱导的高血糖动物模型研究发现，黑茶可通过有效调控高血糖小鼠的胰岛素代谢水平，调控糖代谢与糖运转相关基因的表达水平，降低血清中血糖的浓度，降低餐后血糖升高的水平，减轻高血糖小鼠的临床病理学指标的不利变化，具有显著的调降血糖效果。
在酒精灌胃小鼠模型中，通过小鼠肝组织外观、组织与细胞切片的电镜观察和血清生理生化指标检测发现，黑茶能有效提升小鼠抵御酒精引起的氧化性肝损伤的能力，修复酒精引起的肝脏代谢机能紊乱，减轻过量饮酒引起的肝脏病变，防护酒精性肝损伤。黑茶不同饮用时间对酒精引起肝损伤的作用效果研究表明，不论饮酒前、饮酒中还是饮酒后喝茶，黑茶都具有不同程度的抵御或修复效果，且表现为饮酒前的效果最好，饮酒中其次，饮酒后再次。
通过高血尿酸动物模型研究发现，黑茶可有效减低小鼠腺苷脱氨酶和黄嘌呤氧化酶活性，调控动物的蛋白质代谢和嘌呤代谢，表现出明显的降低尿酸作用，且高剂量表现效果尤为突出。
通过小鼠饲喂实验发现，黑茶可以有效增加肠道中双歧杆菌等有益菌的数量，减少大肠杆菌、沙门氏杆菌、金色葡萄球菌等有害菌的数量，起到平衡肠道微生物菌群分布，有效调理肠胃功能。
通过对皮肤成纤维细胞L929受紫外辐射后的电镜观察以及流式细胞仪检测发现，不干胶黑茶能有效清除紫外辐射产生的过量自由基，增强皮肤细胞的搞氧化力，对紫外辐射引起的皮肤细胞损伤具有较好的保护作用。皮肤光老化是紫外辐射引起皮肤细胞衰老的现象，大鼠皮肤紫外线UVB辐射试验研究表明，黑茶可有效抵御紫外线对皮肤细胞的损伤，预防和修复皮肤的光老化。
采用HPLC、LC-MS、GC-MS、ICP-MS等现代先进分析手段，系统分析了黑茶的儿茶素组成、生物碱组成、氨基酸组成、有机酸组成、10种主要无机元素、15种农药残留水平，结果表明，黑茶具有较丰富的而协调的茶多酚/儿茶素和氨基酸组成，可可碱、茶碱含量适宜；丰富的水浸出物、协调的酚氨比、丰富的有机酸和糖类物质，造就了黑茶清醇回甘的滋味特征。黑茶中主要元素组成协调，具有锌、硒、锰、镁含量相对较高，铁、铝、氟含量相对较低的元素分布特征，这不仅表明黑茶的安全性好，而且为其诸多保健养生功能的发挥奠定了元素基础。