“隔夜茶”是指頭一天沖泡、經隔夜放置的茶湯。從科學的角度來理解，“隔夜茶”實際上是經長時間放置的茶湯，與早上沖泡、直至傍晚才喝的茶湯極為相似。這些經過長時間放置之后的茶湯，其中的化學成分發生了較大變化。由于白天的氣溫比晚上高，在白天經長時間放置的茶湯中的變化甚至比“隔夜茶”更為劇烈。
經長時間放置的茶湯，最主要的變化是其含有的茶多酚經過氧化逐步形成黃紅、紅褐色的氧化產物，導致茶湯的顏色不斷加深。因此，一杯清澈碧綠的茶湯放置久了，尤其是在氣溫較高的情況下，會失去原有的綠色，而不斷增加黃色、紅色的程度，茶湯的澄清度也會下降，而變得越來越渾濁。不過，這些氧化產物都是無毒的，并不會對人體產生危害。
曾有說法是“隔夜茶不能喝”，否則容易得癌癥。這種說法的依據是：茶葉經放置過夜后，其中的一些二級胺類物質可以轉變形成致癌物——亞硝胺。實際上，這種說法是沒有科學依據的。
首先，二級胺類物質并非茶湯中所特有，而是廣泛存在于很多種食物中，尤以腌臘制品中含量最多。即使是“隔夜茶”，人們從茶湯中攝取的二級胺類物質數量極為有限，遠低于人們從任何一種主食或蔬菜中攝入的量。
再者，二級胺類物質并不等同于致癌物——亞硝胺，二級胺類物質本身并不是致癌物，而是需要在特定條件下與硝酸鹽共同存在、并發生化學反應才能形成亞硝胺。所謂的特定條件，包括酸堿度、微生物和溫度等多種因素，也就是說，并非茶湯中含有二級胺類物質和硝酸鹽就會產生亞硝胺。
此外，亞硝胺的致癌過程也需要一定的條件，即在人體內要達到一定的含量時才會產生致癌作用。據研究，亞硝胺要達到每千克體重吸收100至200毫克才有可能致癌，而且需要持續性大劑量的服用。盡管“隔夜茶”中可能含有亞硝胺，但其含量并不比其它食品中的含量高，根本不會產生如此巨大的危害性。
反之，人們在正常喝茶的時候，可以從茶湯中攝取較多的茶多酚和維生素C，而這些化學成分都能夠有效地阻止人體合成亞硝胺，是亞硝胺的天然抑制劑。
盡管如此，也并非說“隔夜茶”不存在安全隱患。由于茶湯放置時間過久，茶湯中的蛋白質、糖類等物質是細菌、霉菌繁殖的有效養料，因而，茶湯在長時間放置的情況下存在滋生有害微生物的可能性，可能導致茶湯的變質。
在茶湯的放置過程中，伴隨著茶湯溫度的下降，所含有的茶多酚和維生素等物質大多發生化學變化，導致茶湯的抗氧化能力下降，其營養和保健價值也隨之下降。從喝茶的科學性來說，還是要提倡現泡現飲，盡量避免喝“隔夜茶”等放置時間過久的茶湯，這樣才能充分發揮茶葉的價值，為人們健康提供最好的營養和健康成分。