تأثیرات ترکیبات موجود در چای سبز ممکن است در هر فرد متفاوت باشد. عوارض منفی ناشی از مصرف بیش از حد چای (چه سیاه و چه سبز) به دنبال سه عامل اصلی بروز می‌کند:
۱. محتوای کافئین
۲. انباشت آلومینیوم
۳. تأثیرات پلی‌فنلی بر سطح آهن بدن
تحقیقات انجام شده نشان داده‌اند که برخی از عصاره‌های چای سبز می‌توانند سمی باشند و مصرف آنها ممکن است به بروز بیماری‌های متابولیک منجر شود. یک مطالعه دیگر نشان داده است که استفاده بیش از حد از این نوع چای ممکن است به پانکراس و کبد آسیب برساند. مصرف زیاد کافئین که در چای سبز و برخی از عصاره‌های آن مشاهده می‌شود، در برخی افراد ممکن است علائمی همچون بی‌قراری، اختلال خواب و تحریک‌پذیری به همراه داشته باشد. افرادی که دچار فشار چشم هستند، باید از مصرف چای سبز خودداری کنند و کسانی که مبتلا به میگرن هستند، لازم است این چای را در حد اعتدال مصرف کنند.
نکات مهمی که در مورد مصرف چای سبز باید در نظر داشت:
افرادی که دچار بیماری‌های قلبی یا اختلالات عروقی هستند، نباید اقدام به مصرف این نوشیدنی نمایند.
زنان باردار و شیرده بیشتر از یک یا دو فنجان در روز نباید بنوشند، چرا که کافئین می‌تواند موجب افزایش نرخ ضربان قلب شود.
با توجه به تأثیرات کافئین، در زمان مصرف همزمان چای سبز با برخی داروها باید احتیاط کرد تا تداخل دارویی پیش نیاید.
تحقیقات برخی از قابلیت‌های چای سبز در جذب مقدار بالایی از آلومینیوم در بدن را تأیید کرده‌اند. این موضوع برای بیماران مبتلا به نارسایی کلیوی بسیار مهم است، چرا که آلومینیوم می‌تواند در بدن تجمع یافته و به بروز بیماری‌های عصبی بیانجامد.
علاوه بر این، ترکیبات موجود در این چای قابلیت جذب آهن را دارند و مصرف افراطی آن می‌تواند به کاهش قابل توجه آهن در بدن منجر شود.