黑茶有止渴、抗輻射、抗癌、防癌、助醒酒、促進消化、減肥、延緩衰老、降膽固醇等作用。能增強大腦中樞神經活動的敏銳性，提高思考能力、降血壓、抑制動脈硬化等等。
茶屬於後發酵茶，其獨特的加工過程，尤其是微生物的參與使其具有特殊的中醫藥理功效，其富含茶多糖類化合物被醫學界認為可以調節體內糖代謝（防止糖尿病）、降血脂、血壓、抗血凝、血栓、提高機體免疫力。
臨床試驗證明，黑茶之特殊功效顯著，是其他茶類不可替代。過利用高通量篩選技術，選擇10個現代疾病的模型，研究了黑茶對人體健康的功能，其中包括降血壓、降血脂、降血糖模型，抑制癌細胞擴散模型、提高人體免疫力模型等等。通過模型評價發現，千兩茶和茯磚對降壓、降脂、降糖有顯效，對人體脂肪代謝、體重控制非常有幫助。此外，千兩茶的提取物對胃癌細胞、肝癌細胞的擴散有抑制作用。
同時，化學試驗發現千兩茶中有兩種其他茶葉中從未見到的成分。“這些都給健康帶來了新的希望，也說明儘管湖南黑茶的原料比較粗老，邊疆人民卻長期以來一直依賴它、選擇它，是有其深刻的科學道理的。數百年來歷史證明，它是邊區牧民的生命之飲，“寧可三日無食，不可一日無茶”，這就是黑茶獨特的藥理功效的見證。
現在隨著人們生活方式和飲食結構的變化，攝脂飲奶越來越多，飲用黑茶越來越有必要。由於茯磚茶有獨特的發花過程，產生一種冠突散囊菌，在發酵過程中產生一種普諾爾成分，氧化人體過剩膽固醇，防止脂肪堆積，世界一流的微生物學家王志偉博士，在日本研究微生物與食品發酵達18年，稱茯磚茶是世界上最神奇的食品。研究通過模型評價發現，千兩茶和茯磚茶對降脂降糖有顯效，對人體脂肪代謝，體重控制非常有幫助。
陳年黑茶在存放的過程中，微生物經歷代繁衍與代謝，產生了一系列未知名的小分子活性物質，即次生代謝物，這些物質形成過程緩慢，而且化學性質不穩定，只有保持在原有的天然狀況下才對人體產生特殊的功效，它與千年靈芝在功效上有異曲同工之妙。安化人民大多有這種經歷，喝陳年黑茶治療腸胃病效果可以說是“藥到病除。
黑茶湯色的主要成分是茶黃素與茶紅素，研究結果表明，茶黃素不僅是一種有效的自由基清除劑和抗氧化劑，而且具有抗癌、抗突變、抑菌抗病毒、改善和治療心腦血管疾病、治療糖尿病等多種生理功能。
黑茶的主要功能性成分是茶複合多糖類化合物，這類化合物被醫學界認為可以調節體內糖代謝（防治糖尿病）、降低血脂血壓、抗血凝、血栓、提高機體免疫能力。臨床試驗證明，黑茶的這些特殊功能顯著，是其他茶類不可替代。
茶葉中的礦質元素主要集中在成熟葉、莖、梗中，黑茶採制原料較老，礦質元素含量比其他茶類高。其中氟對防齲齒和防治老年骨質疏鬆有明顯療效；硒能刺激免疫蛋白及抗體的產生，增強人體對疾病的抵抗力，並對治療冠心病，抑制癌細胞的發生與發展有顯著效果，茶葉中硒含量可高達3.8~6.4mg/kg。
黑茶還是一種低咖啡因的健康飲料（原料成熟度高，烘焙等因素），與可樂以及其它茶類相比，黑茶不影響睡眠，可以一天喝到晚，堅持每天飲用效果很不錯的。