يحتوي الشاي الاخضر على مادة الثيانين Theanine وهي عبارة عن حمض أميني غير بروتيني يوجد طبيعياً في أوراق الشاي في حين يندر وجوده في الأطعمة الأخرى، ويحتوي الكوب الواحد من الشاي على ما بين 14 إلى 18 مليغراماً من الثيانين .
وهذا الحامض الأميني له القدرة على العبور من خلال الحواجز الدموية المخية ويحسن من وظائف المخ، حيث يخفض من نسبة القلق والتوتر وظهور حالة من الاسترخاء مع زيادة التركيز .
وهذه النتائج المثيرة تظهر مجالاً جديداً أمام علماء التغذية وعلم النفس، فقد وُجد أن تناول الأشخاص الأصحاء من 250 - 50 مليغراما من الثيانين يظهر بعد 30 دقيقة من التناول زيادة في الموجات المخية من النوع ألفا المرتبطة بعملية الارتخاء مع Tryptophan زيادة القدرة على التركيز دون حدوث النعاس .
دراسة اجنبية في احد المواقع تظهر على الرسم البياني نشاط واضح لموجات الدماغ الفا Alpha في غضون ما يقرب من 40 دقيقة بعد تناول جرعة 50 أو 200 ملغم من مادة الثيانين وبالرغم من عدم معرفة آلية هذا التأثير حتى الآن، إلا أن العلماء يعتقدون بأن الثيانين يزيد من تركيز بعض النواقل العصبية التي لها دور في القدرة على الفهم وتحسين المزاج، فزيادة التربتوفان في المخ، وهو أحد الأحماض الأمينية المصنعة للناقل العصبي السيروتونين، مهمةٌ في تنظيم النوم والشهية للأكل، والقدرة على الفهم والشعور بالسعادة والنشاط، كما قد يزيد الثيانين من مستوى الدوبامين وهي أحد النواقل العصبية التي تلعب دوراً في الشعور بالسعادة .
كما يعمل الثيانين على تضاد تأثير الكافيين المنبه للجهاز العصبي مما يظهر التأثير المهدئ وبالتالي يحسن من نوعية النوم .
كما دلت بعض نتائج الأبحاث الأولية التأثير المضاد لإرتفاع ضغط الدم .
وقد اظهرت بعض الأبحاث الحديثة زيادة فعالية الثيانين في الاستجابة المناعية ضد الأمراض الميكروبية المعدية . كذلك يُعتقد أن للثيانين دور في تصنيع بعض مضادات الأكسدة الموجودة بالشاي وهذا يمُثل نوعاً من الوقاية ضد بعض أنواع السرطان .