茶多酚具有很強的抗氧化作用，其抗氧化能力是人工合成抗氧化劑BHT、BHA的4-6倍，VE的6-7倍，VC的5-10倍，且用量少：0.01-0.03%即可起作用，而無合成物的潛在毒副作用；儿茶素對食品中的色素和維生素類有保護作用，使食品在較長時間內保持原有色澤與營養水平，能有效防止食品、食用油類的腐敗，並能消除異味。

    實際上茶葉的許多作用都是因為茶葉中的茶多酚在起作用。茶多酚可用於食品保鮮防腐，無毒副作用，食用安全同時配上植酸防腐效果更佳。茶葉能夠保存較長的時間而不變質，這是其他的樹葉、菜葉、花草所達不到的。茶多酚參入其他有機物（主要是食品）中，能夠延長貯存期，防止食品退色，提高纖維素穩定性，有效保護食品各種營養成份。其主要用途如下：

糕點及乳制品

    對高脂肪糕點及乳制品，如月餅、餅乾、蛋糕、方便面、奶粉、奶酪、牛奶等，加入茶多酚不僅可保持其原有的風味，防腐敗，延長保鮮期，防止食品退色，抑制和殺滅細菌，提高食品衛生標準，延長食品的銷售壽命。另外，還可使甜味“酸尾”消失，味感甘爽。

飲料生產

    茶多酚不僅可配製果味茶、檸檬茶等飲料，還能抑制豆奶、汽水、果汁等飲料中的VA、VC等多種維生素的降解破坏，從而保証飲料中的各種營養成份。

水果和蔬菜保鮮

    在新鮮水果和蔬菜上噴灑低濃度的茶多酚溶液，就可抑制細菌繁殖，保持水果、蔬菜原有的顏色，達到保鮮防腐的目的。

畜肉制品

    茶多酚對肉類及其腌制品如香腸、肉食罐頭臘肉等，具有良好的保質抗損效果，尤其是對罐頭類食品中耐熱的芽胞菌等具有顯著的抑制和殺滅作用，並有消除臭味、腥味，防止氧化變色的作用。

食用油貯藏

    食用油中加入茶多酚，能阻止和延緩不飽和脂肪酸的自動氧化分解，從而防止油脂的質變腐敗，使油脂的貯藏期延長一倍以上。