茶多酚對下列疾病有明顯的防治效果：降血壓、抗凝血、降血脂肥胖、防治動脈硬化和血栓形成等心血管病、降血糖、防治糖尿病、殺菌抗病毒；防治胃腸道、呼吸道、流感等疾病；防治肝炎、抗衰老和增強免疫機能；健齒、防治牙周炎、防齲齒、消臭解毒等療效。茶多酚可以作為上述疾病患者的輔助藥品和保健藥品的原料 。
1、抗氧化
茶多酚是一種優良的天然抗氧化劑，其抗氧化性與各組份之間的協同作用密切相關，最佳組合為EGCG（表沒食子兒茶素沒食子酸酯）:ECG（表兒茶素沒食子酸酯）:EGC（表沒食子兒茶素）:EC（表兒茶索）=5:2:2:1。而且茶多酚和其他抗氧化劑也存在協同作用，如VC、VE、類胡蘿卜素及谷胱甘肽等。這些協同作用增強了茶多酚的抗氧化效果。大量的實驗研究表明，茶多酚具有的抗腫瘤、抗衰老和調血脂等多種藥理活性都與茶多酚的抗氧化特性有著密切的關系 。
2、調血脂
茶多酚能較全面的調整血脂尤其是降低血清TG（甘油三脂）、TC（總膽固醇）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）的含量，升高高密度脂蛋白。另外茶多酚是低密度脂蛋白氧化的強抑制劑，能有效地抑制LDL的氧化修飾，對動脈粥樣硬化形成的影響因素有一定的抑制作用。
3、抗病毒、抗菌作用
茶多酚作為一種廣譜、強效、低毒的抗菌藥已被世界上許多國家的學者所公認。在眾多的抗菌試驗中，人們發現它對普通變形桿菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、變形鏈球菌、肉毒桿菌、乳酸桿菌、霍亂弧菌和口腔變鏈菌等許多致病菌，尤其是對腸道致病菌具有不同程度的抑制和殺傷作用。同時它還能有效地防止耐抗生素的葡萄球菌感染，對于溶血素也具有抑制活性。此外，茶多酚對能引起人體皮膚病的病原真菌，如頭部白癬、斑狀水泡白癬、汗狀泡白癬和頑癬等寄生性真菌也具有很強的抑制作用。茶多酚還可以對腸道內的有益菌起著保護作用。
4、抗腫瘤作用
茶多酚在體外表現為抗突變作用，能抑制嚙齒類動物由致癌物引發的皮膚、肺、前胃、食道、胰腺、前列腺、十二指腸、結腸和直腸腫瘤等。茶多酚抑制腫瘤的機制主要有以下幾種：①抗氧化、清除自由基。②阻斷致癌物的形成和抑制體內的代謝轉化。茶多酚能阻斷具有強致癌作用的亞硝基化合物在體內的合成，進一步抑制亞硝基胺類化合物的致癌作用。③抑制具有促癌作用的酶的活性，如抑制端粒酶的活性而實現其抗癌活性。④提高機體免疫力。⑤對腫瘤細胞多藥耐藥性的逆轉作用。⑥對PT孔道（線粒體通透性改變孔道）開放的影響。推測茶多酚可能直接作用于PT孔道的蛋白質組份，從而調控線粒體通透改變孔道的開放，保護線粒體免遭破壞。⑦抑制腫瘤細胞DNA的生物合成。茶多酚在腫瘤細胞中可誘使DNA雙帶斷裂，表現出茶多酚濃度和DNA雙帶斷裂程度之間的正相關關系。因而可抑制腫瘤細胞DNA的合成，進一步抑制腫瘤的生長和增殖。
5、其他作用
茶多酚是一種天然的抗氧化劑，具有顯著的抗氧化作用，可消除人體內產生過多的自由基，保護細胞膜的結構，減緩人體衰老，延長人體壽命。茶多酚對皮膚具有獨特的保護和治療作用，能有效的防止紫外線對皮膚的損傷，還有防衰去皺、清除褐斑、預防粉刺、防止水腫和抗過敏等作用。此外茶多酚還具有改善慢性腎功能衰竭和腎小球腎炎的作用，以及調節免疫的作用 。