从科学的角度来理解，“隔夜茶”实际上是经长时间放置的茶，与早上冲泡、直至傍晚才喝的茶极为相似。这些经过长时间放置的茶，其中的化学成分会发生较大的变化。由于白天气温比晚上高，在白天经长时间放置的茶的变化甚至比“隔夜茶”更为明显。
茶水在经过长时间放置以后，最主要的变化是茶叶中所含的茶多酚经过氧化逐渐形成黄红、红褐色的氧化产物，导致茶水颜色不断加深。一杯清澈碧绿的茶水放置久了，是在高温的影响下，会失去原有的绿色，而不断增加黄色、红色的程度，茶水的澄清度也会下降，变得越来越浑浊。不过，这些氧化产物都是无毒的，对人体也不会产生危害。
我们经常听到有说法说“隔夜茶不能喝”，否则容易得癌症。之所以这么说主要是因为茶叶过夜后，其中所含的二级胺类物质可以转变形成致癌物——亚硝胺。但实际上，这种说法是没有科学依据的。
首先，二级胺类物质广泛存在于很多种食物中，并非茶叶独有，并且人们从茶水中摄取的二级胺类物质数量极为有限，远低于人们从任何一类主食或蔬菜中摄入的量。
