انواع چای براساس نوع فرآوری خود قابل تمایز هستند. برگ‌های بوته گیاه چای، اگر به سرعت پس از چیده شدن، خشک نشوند، پلاسیده و اکسیدهمی‌شوند. این فرایند مشابه با تبدیل جو به مالت است، که در آن نشاسته به انواع شکر تبدیل می‌شود؛ برگ‌های آن به سرعت تیره می‌شوند، و سبزینهآن تخریب شده و مواد جوهرمازو در آن آزاد می‌شود. گام بعدی در فرآوری، متوقف ساختن روند اکسیداسیون در مرحله‌ای ازپیش‌تعیین‌شده و از طریق از بین بردن آب برگ‌ها با حرارت دادن آن‌ها می‌باشد.
اصطلاح «تخمیر» (احتمالاً به وسیله پرورش‌دهندگان انگور) برای تشریح این فرایند بکار برده شده، و حتی در مواردی که هیچ‌گونه تخمیر واقعی (یعنی این فرایند با مخمر انجام نگرفته و اتانول هم تولید نشود) صورت نگرفته باشد، استعمال شده‌است. اما بدون کنترل دقیق رطوبت و دما، قارچ‌ها بروی سطح چای رشد می‌کنند. قارچ‌ها سبب تخمیر واقعی در چای می‌شوند که سبب آلودگی چای با مواد سمی و سرطان‌زا گشته، که در نتیجه آن چای را باید دور ریخت.
ازلحاظ سنتی، چای بر اساس درجه و دوره تخمیر شدن (اکسیداسیون) برگ‌ها، به گروه‌های زیر طبقه‌بندی می‌شود:
چای سفید: برگ‌های تازه (جوانه‌ها) که تحت عمل [اکسیداسیون] قرار نگرفته‌اند؛ شکوفه‌های چای را برای جلوگیری از تشکیل سبزینه (کلروفیل) از نور خورشید می‌توان دور نگه داشت. چای سفید نسبت به دیگر انواع چای در مقادیر کمتری تولید می‌شود و می‌تواند از همان نوع چای که با روش‌های دیگر تولید شده ازلحاظ قیمت نسبتاً گران‌تر تمام شود. این نوع چای در کشورهای دیگر به غیر از چین، کمتر شناخته شده‌است، اگرچه این شناخت با عرضه چای سفید به شکل کیسه‌ای، و نیز چای سفید سرد و فوری، بیشتر شده‌است.
چای سبز: فرایند اکسیداسیون پس از گذشت زمان اندکی از طریق حرارت یا با بخار که یک روش سنتی ژاپنی است یا به وسیله بو دادن آن در تابه‌های داغ، به عنوان یک روش سنتی چینی متوقف می‌شود. برگ‌های چای را می‌توان به شکل برگ‌های جداگانه یا تبدیل شده به حبه که برای تولید چای باروتی استفاده می‌شود، برای خشک کردن کنارگذاشت. فرایند اخیر، زمان‌بر بوده و به عنوان نمونه تنها برای چای‌های زرین (pekoe) با کیفیت بالا استفاده می‌شود. چای یک یا دو روز پس از چیدن، فرآوری می‌شود.
چای اولانگ (Oollong): عمل اکسیداسیون در حد فاصل بین استانداردهای زمانی مربوط به چای سبز و چای سیاه متوقف می‌شود. فرایند اکسیداسیون دو تا سه روز به طول خواهد انجامید.
چای قرمز: می‌گذارند برگ‌های چای به‌طور کامل اکسیده شود. چای سیاه در بیشتر نقاط جنوب آسیا (هند، سریلانکا، بنگلادش، پاکستان و غیره)، و نیز درقرن اخیر دربسیاری از کشورهای آفریقائی از جمله کنیا، بروندی، روآندا، مالاوی و زیمبابوه متداول بوده‌است. ترجمه لغت به لغت عبارت «چای قرمز» را در زبان چینی، می‌توان برای عاشقان چای بکار برد. چینی‌ها آن را «چای سرخ» می‌نامند زیرا رنگ مایع دم کرده آن سرخ است. غربی‌ها هم آن را «چای سیاه» می‌گویند چون برگ‌های چایی که معمولاً دم می‌کنند به رنگ مشکی است. اما چای قرمز به رویبوس نیز اشاره می‌کند، که یک ماده دم‌کردنی گیاهی دم‌نوش رایج در آفریقای جنوبی محسوب می‌شود. فرایند اکسیداسیون از حدود دو هفته تا یک ماه طول خواهد کشید. چای سیاه در طبقه‌بندی دیگر به عنوان چای «ناب» یا CTC (خرد، پخش و به هم پیچیده، روش تولیدی که درسال۱۹۳۲ابداع شده‌است) مطرح می‌شود. چای‌های سیاه غیر مخلوط نیز از طریق مکان، زمان و فصل (اول، دوم، یا پاییز) تولید خود شناخته می‌شوند. چای‌های ناب و CTC طبق کیفیت برگ پس از تولید و بر اساس سیستم درجه‌بندی چای نیز درجه‌بندی می‌شوند.
پوئر (Pu-erh): (در فلات کانتون چین به عنوان پولی (polee) نیز خوانده می‌شود)، دو نوع از این چای وجود دارد، «خام» و «رسیده». نوع خام یا سبز آن را می‌توان بلافاصله مصرف نمود یا گذاشت تا رسیده‌تر شود. طی فرایند رسیدن گیاه چای، چای متحمل عملیات تخمیر ثانویه و میکروبی (باکتریایی) می‌شود. پوئر رسیده از از برگ سبز چای ساخته می‌شود که به‌طور مصنوعی اکسیده می‌شود تا به طعم فرایند رسیدن طبیعی خود نزدیک شود. این عمل تحت فرایند مشابهی کنترل می‌شود تا آن‌ها را با هم ترکیب نماید که در آن هم رطوبت و هم دمای چای به‌طور دقیقی تحت نظارت قرار می‌گیرد. هردو نوع چای پوئر معمولاً به اشکال مختلفی متراکم می‌شوند ازجمله قالبی، قرص‌مانند، کاسه‌ای شکل یا قارچ‌مانند. درحالی که بیشتر انواع چای در همان سال اول تولید خود، مصرف می‌شوند، اما چای پوئر را برای بهبود طعم آن می‌توان دِیرتر مصرف کرد و نوع خامش را بین ۳۰ تا۵۰ سال و نمونه رسیده اش را بین۱۰ تا ۱۵سال نگهداری نمود، اگرچه کارشناسان و طرفداران آن در مورد دوره زمانی بهینه توقف فرایند رسیده شدن چای با هم اختلاف دارند. بیشتر اوقات، پوئر را برای مدت ۵ دقیقه درآب جوش خیس می‌کنند. علاوه براین، برخی از ساکنان تبت از پوئر را با کره گاو کوهاندار تبتی (yak)، شکر و نمک می‌جوشانند و چای کره گاوی که بسیار مقوی هم هست را تهِیه می‌کنند. چای‌هایی که همچون پوئر و لیوبائو Liu bao بر روی آن‌ها اکسیداسیون ثانویه واقع می‌شود، در چین به عنوان چای سیاه شناخته می‌شوند. این را نباید با اصطلاح انگلیسی چای سیاه اشتباه گرفت که درچین به آن چای قرمز می‌گویند.
چای زرد: یا تحت نام «چای با کیفیت» در دربار سلطنتی استفاده شود، یا چای مخصوصی مشابه با چای سبز، این نوع چای مرحله کند تری از خشک را سپری می‌کند.
کوکیچا (Kukicha): همچنین چای زمستان نیز نامیده می‌شود، کوکیچا از شاخه‌های کوچک و برگ‌های کهنه و هرس شده گیاه چای طی فصل زمستانه و با برشته‌سازی، عمل می‌آید. این ماده به عنوان یک غذای سالم در ژاپن و نیز در رژیم‌های افزایش طول عمر به‌طور رایجی مصرف می‌شود.
ژنمایکا (Genmaicha): در زبان ژاپنی به معنای چای برنج قهوه‌ای رنگ است، آن چای سبزی است که با برنج خشک قهوه‌ای برشته شده (برخی اوقات برنج بوداده) ترکیب می‌شود، و در ژاپن بسیار متداول بوده اما درچین هم مصرف می‌شود.
چای گل (عطری): چای‌هایی که با گل‌ها فرآوری یا دم می‌شوند و هر نوع گلی هم برای گونه خاصی از چای همچون چای سبز یا سرخ، استفاده می‌شود. معروف‌ترین چای عطری، چای یاسمن (هیوآنگ پین در فلات کانتون، هوآچا که نوعی درخت گل در ماندارین چین است) یا چای سبز یا اولانگ معطر (یا دم شده) با گل‌های یاسمن است. گل‌های رز، سدر، لیچی (Lychee)، گل اسمانتوس، و گل داوودی نیز جزو گل‌های رایج مورد استفاده در این نوع چای هستند.
