到了19世紀初，經過現代科學的分離和鑑定，茶葉中含有機化學成分達四百五十多種，無機礦物元素達四十多種。茶葉中的有機化學成分和無機礦物元素含有許多營養成分和藥效成分。
有機化學成分主要有：茶多酚類、植物鹼、蛋白質、氨基酸、維生素、果膠素、有機酸、脂多糖、糖類、酶類、色素等。而鐵觀音所含的有機化學成分，如茶多酚、兒茶素、多種氨基酸等含量，明顯高於其他茶類。無機礦物元素主要有：鉀、鈣、鎂、鈷、鐵、錳、鋁、鈉、鋅、銅、氮、磷、氟、碘、硒等。
鐵觀音所含的無機礦物元素，如錳、鐵、氟、鉀、鈉等均高於其他茶類， 鐵觀音中的化學成分和礦物元素對人體健康有着特殊的功能，鐵觀音有提神益思的功效和作用。
飲茶可以提神益思幾乎人人皆知。我國歷代醫書記載頗多，歷代文人墨客、高僧也無不揮動生花妙筆，頌茶之提神益思之功。白居易《贈東鄰王十三》詩曰：「攜手池邊月，開襟竹下風。驅愁知酒力，破睡見茶功。」詩中明白地提到了茶葉提神破睡之功。蘇東坡詩曰：「建茶三十片，不審味如何，奉贈包居士，僧房戰睡魔。」 他說把建茶送給包居士，讓其飲了在參禪時可免打瞌睡。飲茶可以益思，故受到人們的喜愛，尤其為一些作家、詩人及其他腦力勞動者所深愛。如法國的大文豪巴爾扎克、美籍華人女作家韓素音和我國著名作家姚雪垠等都酷愛飲茶，以助文思。
鐵觀音可提神益思，其功能主要在於茶葉中的咖啡鹼。咖啡鹼具有興奮中樞神經、增進思維、提高效率的功能。因此，飲茶後能破睡、提神、去煩、解除疲倦、清醒頭腦、增進思維，能顯着地提高口頭答辯能力及數學思維的反應。同時，由於鐵觀音中含有多酚類等化合物，抵消了純咖啡鹼對人體產生的不良影響。這也是飲茶歷史源遠流長、長盛不衰、不斷發展的重要原因之一。
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