Každý šálek čaje je přirozeným zdrojem antioxidantů – tzv. flavonoidů, které podporují imunitní systém. Antioxidanty ničí v těle volné radikály, které vyvolávají oxidační reakce, čímž poškozují některé buňky. Volné radikály se mohou tvořit v těle samy nebo vlivem špatného životního prostředí, slunečního záření či znečištění ovzduší. Tím, že čaj ničí volné radikály, pomáhá bojovat proti některým typům rakoviny.
Dva šálky čaje obsahují tolik antioxidantů jako sedm skleniček pomerančového džusu, 3 středně velké cibule, 4 středně velká jablka nebo sklenička červeného vína. Při konzumaci 3 a více šálků čaje denně se nám již během tří týdnů podaří zvýšit koncentraci flavonoidů v krvi o jednu čtvrtinu.
Oproti všeobecnému povědomí obsahuje černý čaj srovnatelnou dávku antioxidantů a minerálů jako čaj zelený. Tyto dva druhy čajů obsahují více antioxidantů než čaje bylinné a ovocné.
Čaj má také velmi kladný vliv při prevenci infarktu. Studie Harvard School of Public Health v Bostonu dokázala, že pacienti, kteří pili více než 14 šálků čaje týdně – tj. 2 a více denně vykázali o 44 % nižší úmrtnost po infarktu než ti, co čaj vůbec nepili. U těch, kteří pili 2 a méně šálky denně byla vykázána nižší úmrtnost o 28 %.
Existuje jasný vědecký důkaz pro to, že konzumace tří a více šálků černého či zeleného čaje denně vede ke snížení rizika kardiovaskulárních chorob a mozkové mrtvice. Drastické snížení rizika kardiovaskulárních chorob a rakoviny prostaty bylo odhaleno při pravidelném užívání 5 šálků čaje denně, ale i 1 – 2 šálky denně přináší své výsledky.