儿茶素分为8种主要单体，它包括儿茶素、表儿茶素、没食子儿茶素、表没食子儿茶素、儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯、没食子儿茶素墨汁酸枝，表没食子儿茶素没食子酸酯。儿茶素不含羰基（C=O）或碳碳双键，有A、B、C环，其中C环为饱和结构，区别于黄酮类化合物。它们的分子中含有酚羟基（-OH）、醚键（-O-）、酯基（-COO-）。其中，-COO-仅存在于酯型儿茶素（ECG、EGCG、GCG）中，由没食子酸和C3-OH酯化形成的。
儿茶素在植物界分布比较广泛，主要来源：一、茶叶（尤其是绿茶，其次是白茶、乌龙茶、红茶）。二、巧克力和可可豆，100g黑巧克力就含有1g表儿茶素。三、苹果的果皮含有表儿茶素要比果肉多，一个中等大小的苹果大约含10mg左右。四、葡萄，有红的，也有紫的，每1000g含有1g表儿茶素。五、草莓、蓝莓等水果中含有儿茶素，主要以黄烷-3-醇形式存在。六、红酒，在发酵过程中保留了葡萄来源的儿茶素，有增加香味的效果。
儿茶素都溶于极性溶剂（如水、甲醇），难溶于氯仿、乙醚等非极性溶剂。分子结构中羟基越多，它的极性就越强，越溶解于水。儿茶素并不是完全极性的，它还有苯环部分具有疏水性，但水溶性具有绝对的优势。高效液相色谱（HPLC）或液相串联质谱（LC-MS/MS）测定儿茶素的含量，可用C18色谱柱来吸附。柱温30℃，进样量和流速根据色谱柱的规格，先选用推荐值，根据出峰的情况来适当调整。
LC-MS/MS定量检测儿茶素，茶叶样品（-20℃）要研磨粉碎，取0.2g（精确至0.0001g）样品到10ml的棕色离心管中，加5ml的70%甲醇水，振荡2min。放在70℃水浴中超声振荡提取20min，浸提液用10000r/min离心10min得上清液转移到棕色的容量瓶中。用 70%甲醇水补足定容至 10ml。振荡混匀，取上清液室温4000r/min离心15min后，混匀过 0.22μm 滤膜，待测。超纯水和乙腈为流动相，梯度洗脱。ESI+模式，离子源450℃，离子喷雾电压5500V，8种单体的离子对。