黑茶有止渴、抗辐射、抗癌、防癌、助醒酒、促进消化、减肥、延缓衰老、降胆固醇等作用。能增强大脑中枢神经活动的敏锐性，提高思考能力、降血压、抑制动脉硬化等等。
黑茶属于后发酵茶，其独特的加工过程，尤其是微生物的参与使其具有特殊的中医药理功效，其富含茶多糖类化合物被医学界认为可以调节体内糖代谢（防止糖尿病）、降血脂、血压、抗血凝、血栓、提高机体免疫力。临床试验证明，黑茶之特殊功效显著，是其他茶类不可替代。过利用高通量筛选技术，选择10个现代疾病的模型，研究了黑茶对人体健康的功能，其中包括降血压、降血脂、降血糖模型，抑制癌细胞扩散模型、提高人体免疫力模型等等。通过模型评价发现，千两茶和茯砖对降压、降脂、降糖有显效，对人体脂肪代谢、体重控制非常有帮助。此外，千两茶的提取物对胃癌细胞、肝癌细胞的扩散有抑制作用。同时，化学试验发现千两茶中有两种其他茶叶中从未见到的成分。“这些都给健康带来了新的希望，也说明尽管湖南黑茶的原料比较粗老，边疆人民却长期以来一直依赖它、选择它，是有其深刻的科学道理的。数百年来历史证明，它是边区牧民的生命之饮，“宁可三日无食，不可一日无茶”，这就是黑茶独特的药理功效的见证。现在随着人们生活方式和饮食结构的变化，摄脂饮奶越来越多，饮用黑茶越来越有必要。由于茯砖茶有独特的发花过程，产生一种冠突散囊菌，在发酵过程中产生一种普诺尔成分，氧化人体过剩胆固醇，防止脂肪堆积，世界一流的微生物学家王志伟博士，在日本研究微生物与食品发酵达18年，称茯砖茶是世界上最神奇的食品。在2007年国际茶叶大会高端论坛上，湖南省茶叶学会理事长、湖南农业大学教授刘仲华面向全球茶叶精英作《湖南黑茶：人类健康的新希望》的演讲。刘教授是通过模型评价发现，千两茶和茯砖茶对降脂降糖有显效，对人体脂肪代谢，体重控制非常有帮助。
陈年黑茶在存放的过程中，微生物经历代繁衍与代谢，产生了一系列未知名的小分子活性物质，即次生代谢物，这些物质形成过程缓慢，而且化学性质不稳定，只有保持在原有的天然状况下才对人体产生特殊的功效，它与千年灵芝在功效上有异曲同工之妙。安化人民大多有这种经历，喝陈年黑茶疗肠胃病效果可以说是“药到病除
黑茶汤色的主要成分是茶黄素与茶红素，研究结果表明，茶黄素不仅是一种有效的自由基清除剂和抗氧化剂，而且具有抗癌、抗突变、抑菌抗病毒、改善和治疗心脑血管疾病、治疗糖尿病等多种生理功能。
黑茶的主要功能性成分是茶复合多糖类化合物，这类化合物被医学界认为可以调节体内糖代谢（防治糖尿病）、降低血脂血压、抗血凝、血栓、提高机体免疫能力。临床试验证明，黑茶的这些特殊功能显著，是其他茶类不可替代。
茶叶中的矿质元素主要集中在成熟叶、茎、梗中，黑茶采制原料较老，矿质元素含量比其他茶类高。其中氟对防龋齿和防治老年骨质疏松有明显疗效；硒能刺激免疫蛋白及抗体的产生，增强人体对疾病的抵抗力，并对治疗冠心病，抑制癌细胞的发生与发展有显著效果，茶叶中硒含量可高达3.8~6.4mg/kg。
黑茶还是一种低咖啡因的健康饮料（原料成熟度高，烘焙等因素），与可乐以及其它茶类相比，黑茶不影响睡眠，可以一天喝到晚，坚持每天饮用效果很不错的。
