現代科學的研究和分析表明，龍井茶所含的營養保健成分十分豐富，而且其防病治病的功效相當顯著。最新的研究結果還證實，龍井茶比其他茶葉更具有明顯的抗癌、抗衰老的作用。
龍井茶是采摘細嫩芽葉加工制作而成，現代茶葉生物化學的研究結果表明，芽葉越細嫩，內含營養保健成分就越多，加上龍井茶是小鍋手工炒制，因而，使豐富的保健成分得到最大限度的保留。另外，龍井茶生產的土壤、氣候條件都有利于很多保健成分的形成。
龍井茶中含有多種維生素，人體正常代謝每天約需維生素C60毫克左右，人們每天喝2-3杯龍井茶就能滿足人體最維生素C的需要量。維生素C又名抗壞血酸，可抗壞血病，增強機體抵抗能力，有抗癌、延緩衰老的作用；從美容的功效來看，維生素C能防止肌肉彈性降低，水分減少和抑制皮膚黑色素的生成。
龍井茶中含有多種B族維生素，人們每天通過喝茶可以滿足B族維生素日需要量的1-15%，其中硫胺素能維持神經、心臟及消化系統正常機能，有助于腳氣病、心臟活動失調、胃機能障礙的治療；核黃素對維持視網膜正常機能、防止角膜炎、結膜炎、脂溢性皮炎、口角炎都有明顯的作用；核算具有預防癲皮病、防治尼克酸缺乏性皮炎、腹瀉和癡呆等癥的作用；泛酸可以預防缺鐵性貧血，生物素對治療皮炎、毛發脫落和不育癥均有一定作用。
龍井茶中含有一定量的維生素A，具有主治夜盲癥，抗干眼病，抗腫瘤等作用，飲茶明目的功效與維生素A有很大關系。龍井茶中含有較多的嘌呤堿。喝茶時這些嘌呤堿進入人體，具有興奮中樞神經作用嗎，因而可消除疲勞，提高思維能力，這也是很多作家、藝術家和科學家都喜歡喝龍井茶的原因。嘌呤堿具有利尿、解痙強心等多種功效。飲酒過量后，喝一杯龍井茶通過利尿可加速酒精排出，達到解酒的目的。
龍井茶可以凈化血管，預防中風和心臟病。龍井茶中的兒茶素成分，是一直難過強力的抗氧化物質，不僅具有抗癌效果，還能抑制血管老化，從而凈化血液。龍井茶中含有15%左右的兒茶素，而兒茶素的抗氧化能力是維他命C的40-100倍。
此外，龍井茶對人體的保健功效有興奮作用，抑菌消炎作用、解除煙酒毒害的作用，幫助消化、降低血糖及血壓和防輻射作用等等。因此，人們經常飲用龍井茶，不僅僅是物質精神享受，也是一種有效的健身防病方法。