蛋白质、碳水化合物、油脂组成自然界的三大营养成份，也是人类生理活动的基本营养成份，其中人体每天油脂摄取量的50%-70%来源于食用油，可见合理选择食用油与人体健康的重要关联性。
所有食用油脂主要由饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸构成。油脂中各种脂肪酸的含量是影响人体健康的关键因素。
茶油的脂肪酸结构与橄榄油极其相似，其中单不饱和脂肪酸成分比例还略高于橄榄油，茶油还含有橄榄油所没有的特定生理活性物质，如山茶甙、山茶皂和茶多酚等，其中山茶甙有强心及预防肿瘤作用，山茶皂有溶血栓作用，能防止血管硬化所导致的多种心脑血管疾病，而茶多酚具有降低胆固醇，预防肿瘤等多种作用，因而，茶油被称为“长寿油”，是迄今为止对人体健康最为有益的一种珍稀野生木本植物油。
茶油营养丰富，不饱和脂肪酸高达80--94%以上，油酸达到74--87%，亚油酸达到7--14%，含有活性成份角鲨烯、磷脂质和鞣质、山茶甙、山茶皂甙、茶多酚等，并富含蛋白质和维生素A、B、D、E和抗氧化物等，不含芥酸，胆固醇、黄曲霉素和转基因成份，营养价值优于橄榄油。
茶油的烟点在200℃-215℃高温，其他植物油在煎至120℃时，便会产生少量苯、芘等有害健康物质；而茶油在煎到150℃时，也不会有此类变化，故茶油最适宜在炸制食物时使用。