ชาเขียวมีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาของสารต่างๆ ที่พบในชาเขียวมีผลในการยับยั้งภาวะโรคต่างๆ โดยมีงานวิจัยมากมายสนับสนุนว่าการดื่มชาเขียวมีประโยชน์ต่อร่างกายได้แก่ ชาเขียวมีฤทธิ์ในการลดความอ้วน มีงานวิจัยระบุว่าสารแคททีชินที่พบได้มากในชาเขียวนั้น มีฤทธิ์ช่วยเพิ่มการเผาผลาญพลังงานและไขมันจึงส่งผลต่อการควบคุมน้ำหนักของร่างกาย การดื่มชาเขียวยังช่วยลดระดับคอเลสเตอรอลและระดับน้ำตาลในเลือด และมีงานวิจัยทางคลินิคพบว่าชาเขียวมีฤทธิ์ต่อต้านการเกิดโรคของหลอดเลือดหัวใจ นอกจากนี้ยังมีการศึกษาเกี่ยวกับการดื่มชาเขียวมีผลช่วยลดอัตราเสี่ยงต่อการเกิดโรคมะเร็งต่าง ๆ แต่ทั้งนี้ยังไม่มีงานวิจัยใดยืนยันการทดลองและสรุปผลว่าชาเขียวสามารถรักษาโรคมะเร็งได้