Zpracování čaje na čaj černý může probíhat několika způsoby - tradičním způsobem zpracování, technologií CTC nebo LTP.

Tradiční zpracování: sběr - zavadnutí - svinování - fermentace - sušení - třídění
V továrně jsou čajové listy rozprostřeny na síťových regálech, kde se nechávají zavadnout. Během vadnutí se listy stávají křehčími, šednou a jsou započaty chemické změny - oxidace tříslovin. Zavadlé listy jsou svinovány na speciálních strojích "rollerech". Při svinování se buňky listu narušují a uvolňuje se buněčná šťáva, která smáčí celý povrch listu. Tím je usnadněna vzdušná oxidace buněčné šťávy, která je potřebná pro fermentační proces.

Fermentace je třetí fází zpracování čaje. Tento klíčový proces, určující kvalitu čaje, trvá jen 60-120 minut. Během něj vznikají éterické oleje - rodí se vůně čaje, z vazby na taninu se uvolňuje tein a barva lístků se z šedozelené mění na hnědočervenou. Po ukončení fermentace je čaj sušen proudem horkého vzduchu. Během sušení se barva čaje mění z hnědočervené na hnědočernou až černou. Vysušený čaj je tříděn na sítech s různě velkými otvory. Během třídění je také prováděno čištění (může třídění předcházet či jej následovat), kdy jsou proudícím vzduchem nebo elektrostaticky odstraňovány zbytky stopek a čajový prach (fluff). Potom jsou jednotlivé vytříděné druhy hodnoceny degustací a následně baleny.

Technologie CTC

Při technologii CTC jsou listy na upravených rollerech svinovány za současného mačkání, trhání a drcení. Tímto způsobem svinování dochází k intenzivnějšímu porušování buněk a k intenzivnější fermentaci. Při této metodě zpracování je výhodou zejména zvýšená barvící schopnost. Čaj zpracovaný touto metodou je určen převážně pro výrobu porcovaných čajů. CTC stroje byly vynalezeny ve 30. letech 20. století.

Technologie LTP

Při tomto způsobu zpracování odpadají některé procesy z předchozích technologií (např. svinování, prosívání...). Zavadlé listy jsou za stálého vhánění studeného vzduchu rozsekány na jemnou drť. Jemná listová drť je v tenké vrstvě podrobena fermentaci, je vysušena a dál zpracována hlavně na drť (fannings) a prach (dust).

Zpracování lístků má následující fáze: sběr - spaření vodní párou - postupné sušení a svinování - dosušení - třídění. Zelený čaj je vyráběn z listů, které neprodělaly proces vadnutí a fermentace jako je tomu při produkci černého čaje. Třísloviny a chlorofyl obsažený v listech zůstává ve značném množství a tím dodává čaji typickou chuť i barvu.

Tento čaj je připravován podle podobného schématu jako čaj zelený, s tím rozdílem, že prodělává nedokonalou fermentaci a je sušen ve stínu. Bohatý obsah silic mu dodává velmi povzbudivé účinky.

V případě bílého čaje nemůžeme vlastně hovořit o zpracování, neboť surovina určená pro tento druh prochází minimální úpravou. Tou je hlavně opatrné sušení. Mimořádná kvalita bílého čaje tak vychází hlavně z pečlivě sebrané suroviny. Tu tvoří hlavně vrcholové pupeny (tips) a horní lístek.