凤凰单丛含有丰富的生化成分，花香类型不同，主要化学成分含量也有差异，含量范围是：水浸出物，鲜叶38％~40％，毛茶37％~38％；茶多酚，鲜叶28％～29．20%，毛茶26％~27.3％氨基酸，毛茶2.7％以上；儿茶素总量，鲜叶128～160．9毫克境，毛茶118．1～141．6毫克，克；醚浸出物，鲜叶10％~12％，毛茶9.5%~10.8%。醚浸出物与茶叶香气有密切关系，是凤凰单丛茶自然花香的物质基础。独特的自然花香是凤凰单丛茶品质的魅力所在。华南农业大学戴素贤教授等对凤凰单丛8个具代表性花香类型的鲜叶和毛茶的香气研究，共检出104种化合物，包括醛类4种、醇类22种、碳氢化合物29种、酮类11种、酯类20种、酸类4种、含氮化合物5种、酚类3种、其他6种。其香气化合物的分子量多数属高分子量化合物，其沸点以中、高沸点居多，低沸点芳香成分相对少些。为此，可以解释凤凰单丛茶香气高长、极耐冲泡的原因，春茶冲泡时，茶叶香、味常常姗姗迟来，“三泡过后才是茶肉”。
对凤凰单丛茶香气研究检出的104种赋香物质中，有18种是各香型茶共同的，其他成分为各茶所具有，每香型茶的香气物质在41种以上。即使在18种共同成分中，各香型茶的含量也有显著差别。不同的赋香物质构成，以及主要物质排列和含量的变化，形成单丛茶不同的花香类型。换言之，凤凰单丛不同花香类型的香气成分不同，茶叶品质也各有特点。
凤凰单丛茶品茶外形条索粗壮，匀整挺直，色泽黄褐，油润有光，并有朱砂红点；冲泡清香持久，滋味浓醇鲜爽，润喉回甘，具独特的山韵。凤凰单丛茶形美、色翠、香郁、味甘，有诗云“愿充凤凰茶山客，不作杏花醉里仙”。
