Trà xanh có chứa caffein và trong một số trường hợp, chứa nhiều caffein hơn so với cùng một lượng trà đen. Ngay cả trà xanh đã khử caffein cũng chứa một lượng nhỏ caffein.
Mặc dù lượng caffein trong trà xanh khác nhau tùy thuộc vào nhãn hiệu trà được chọn, nhưng trà xanh có chứa từ 11 đến 61 mg caffein trên 8 ounce chất lỏng. Hàm lượng caffein vẫn thấp hơn nhiều so với cà phê, thường chứa 95 đến 200 mg caffein trên mỗi cốc 8 ounce. Hàm lượng caffeine trong trà xanh gần như tương đương với trà đen, chứa từ 14 đến 61 mg caffeine trong mỗi 8 ounce.