【目的】筛选生化成分特异的茶树资源，为特异茶树品种的挖掘利用和品种选育提供理论依据。【方法】对49份茶树种质的咖啡碱、儿茶素及其组分和茶色素含量进行测定，并对其进行主成分和聚类分析。【结果】49份茶树种质的儿茶素总量及其主要成分儿茶素（+C）、表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素（EGC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表儿茶素没食子酸酯（ECG），咖啡碱和茶色素（茶黄素、茶红素和茶褐素）等指标具有丰富的遗传多样性和变异性；多样性指数在0.52～1.65，EGC的变异系数最大，为267.61%；咖啡碱变异系数最小，为11.79%。主成分分析显示，前4个主成分的累计贡献率为84.48%，包含了所有性状的主要特征，并可用于对供试茶树种质进行综合评估。基于14个生化成分，可将49份茶树种质分为4个类群，各类群的儿茶素总含量及其各组分、儿茶素指数（Catechin index，CI）、茶黄素、茶红素、咖啡碱等主要指标都存在明显差异。相关性表明，5种儿茶素两两之间均存在极显著正相关，CI与茶褐素、茶红素分别存在显著和极显著正相关性。【结论】综合分析来看，筛选出1份高EGCG（10%）特异茶树种质：云抗10号；6份高咖啡碱（4%）茶树种质：早生黑茶、凤庆3号、清水1号、探春、清水2号和云峰；2份高CI（5）适制红茶的优质种质：早生黑茶和新山头群体。另外，还鉴定到4份制作红茶茶汤的优质茶树资源，即凤庆3号、清水1号、龙井43号和紫娟。