黑茶的色泽是由茶中绿色的叶绿素，在黑茶初制中逐步减少而引起的叶色改变。

由于主体颜色—绿色已减弱，茶叶中原有一些色素如胡萝卜，花黄素，叶黄素等，虽然含量不多，但在制造过程中变化不大，它们的颜色都近似黄褐色而显出。

此外，在制造过程中，由于多酚类化合物发生部分氧化，而形成了一定数量的次级氧化物茶黄素和茶红色素，它们分别是呈橙黄色和红褐色，也参与汤色的组成。

茶汤中可氧化总量高于一般红茶，茶红素含量也高于红茶，茶黄素则低于一般红茶。黄，红两种色素的比值比红茶大得多。从茶红素的含量来看，足以使茶汤呈现红色，从两者的比值来看，是与黑茶茶汤棕红相一致的，也是形成棕褐色的叶底的主要原因。