Dříve, stejně jako dnes, byl rozšířen názor, že zelený čaj a černý čaj pocházejí každý z jiného čajovníku. Ale to je omyl. Oba se získávají ze stejné rostliny s názvem "Camellia senensis" nebo také "Camellia assamica". Rozdíl spočívá v jejich úpravě po sklizni.
Černý čaj se fermentuje, to znamená, že projde určitým druhem kvašení, při nemž je krátce vystaven působení kyslíku ze vzduchu. Když natrhneme kvítek růže, zbarví se dané místo po určité době dohněda. To je fermentace. V této změne vyvolané působením kyslíku spočívá celý rozdíl mezi zeleným a černým čajem. U černého čaje se naruší povrh čajových lístků svinováním. Tím se vytvoří plocha pro působení kyslíku, který zbarví lístky hnědě. Během fermentace dochází v čaji k přeměně jeho látek. Změnu barvy ze zelené na měděnou způsobují katechiny, podskupina polyfenolů. V černém čaji navíc vznikají theaflaviny a thearubideny, které se v zeleném čaji nevyskytují. Zodpovídají za příznačný třpytivý lesk čaje nalitého do šálku.
Po fermentaci přichází na řadu sušení. Tím se ustálí změny v čajovém lístku, a čaj tak získává svou známou černou barvu. U zeleného čaje jde však o to, aby se fermentaci zabránilo. Proto se čajové lístky co nejvíce chrání před působením kyslíku a také se dbá na to, aby se do továren dostaly neporušené. Lístky se pak krátce napařují, tím se zničí enzymy vyvolávající fermentac