一、叶绿素的变化
叶绿素是不稳定的化合物，在黄茶制造中受热化作用引起的氧化、裂解、置换等反应影响而遭到破坏，致使绿色物质减少，黄色物质更加显露出来，这是黄茶呈现黄色的主要原因。据测定，黄大茶在制造过程中，叶绿素总量中有60%受到破坏。杀青过程破坏最多，其次是堆闷、初烘过程，而拉毛火和拉足火过程破坏甚少。
二、多酚类化合物
多酚类化合物也是影响黄茶品质的一类主要物质，在炒制中发生了显着的变化而减少。其中，黄烷醇类的总量要减少3/5以上，这主要是因为含量最多的（一）-EGCG减少了近70%。尤其是堆闷工序中黄烷醇减少最多，几乎占减少总量的一半。各种儿茶素中，（一）- EGC减少最多，其次是（一）一EGCG这种减少主要是在热化作用下较长时间的非酶促氧化所引起的。
黄烷醇类在炒制中氧化而大量减少，但水溶性多酚类化合物总量减少并不多．据测定，黄大茶中水溶性多酚类化合物含量，干毛茶与鲜叶相比，下降很少，这说明多酚类化合物在热作用下的非酶促氧化与酶促氧化性质不同。由于黄茶经过杀青，蛋白质凝固变性，与多酚类化合物氧化产物的结合能力减弱，不像红茶发酵那样，多酚类化合物的酶促氧化产物与氨基酸大量结合而沉淀。特别是在干热作用下，掌握适当温度，不仅能使香气发展到高峰，而且可使结合性的多酚类物质裂解，转化为可溶性多酚类化合物，同时发生异构化，使黄茶茶汤滋味浓醇。
黄茶中水溶性多酚类化合物含量与红茶、绿茶相比，低于绿茶而高于红茶。据测定，一级毛茶中，屯炒青、黄大茶、祁红的可氧化总量(TOM)是依次下降的。温州黄汤的嫩度比屯炒青、祁红差，可氧化总量比屯炒青少是不难理解的，但比祁红多，这就说明黄茶的氧化程度不及红茶，而比绿茶要深。
温州黄汤中水溶性多酚类化合物虽然在制茶中保留较多，但滋味仍较醇和，这是因为一方面多酚类化合物氧化减少，另一方面由于热化作用，黄烷醇类发生异构化和热裂解，简单黄烷醇类增加所致。
三、其他物质变化
在温州黄汤炒制过程中，糖类和氨基酸含量都有显着变化。这些物质的转化，对黄茶香气、滋味起重要作用。淀粉随着炒制过程减少，其中一部分可能转化为可溶性糖。而可溶性糖总量也呈现出减少趋势，但氨基酸的含量明显增加。氨基酸既是茶汤滋味的重要组成部分，又是香气的一种先质。在热的作用下，糖与氨基酸结合形成糖胺化合物，参与茶叶芳香物质的组成。黄茶通过热化，挥发性醛类含量增加，构成黄茶香气的重要组分。在热作用下，低沸点的芳香物质挥发，使具有良好香气的芳香物质显露出来，也都是温州黄汤香气形成的原因。