مطالعات متعدد آزمایشگاهی و حیوانی نشان می دهد که ترکیبات مختلف چای سیاه ممکن است رشد و گسترش سلول های سرطانی را مهار کنند.
تحقیقات اولیه بر روی انسان نشان داده که مصرف چای سیاه خطر ابتلا به برخی از سرطان های خاص مانند سرطان پوست و ریه را کاهش می دهد.
تحقیقات اولیه نشان می دهد که ترکیبات پلی فنلی موجود در چای سیاه آسام ممکن است در دستگاه گوارش مانند یک پری بیوتیک عمل کنند. پری بیوتیک ها باعث افزایش رشد و نگهداری باکتری های سالم روده شده و به تقویت سیستم ایمنی بدن کمک می کنند.
گفتنی است که شواهد کافی در مورد ارتباط بین چای سیاه و تقویت سیستم ایمنی بدن وجود ندارد و تحقیقات بیشتری لازم است.