在植物分类系统中，茶属于被子植物、双子叶植物、原始花被、山茶属、山茶科、山茶属。据研究，茶所属的被子植物起源于中生代早期。双子叶植物的繁盛期在中生代中期。山茶科植物的化石出现在中生代末期的白垩纪地层中。
山茶科山茶属是一个相对原始的物种，起源于中生代晚期至新生代早期，茶树是山茶属的一个相对原始的物种。据此，植物学家推断茶树的起源应该是6000万到7000万年前。
中国是茶树的原产地，中部地区是云南、贵州、四川等省的毗邻地区。由于第三纪中期的地质演化，喜马拉雅山上升，中国西南的横断山上升。由于当时地形、冰川和洪水的抬升，形成了褶皱和断裂的山谷。这样，由于垂直气候的影响，原来属于热带的同一地区既有热带和亚热带，又有温带和寒带，造成了茶树同源隔离和分离的现象。
这样，由于茶树的地理和气候条件的差异以及长期的繁殖历史，导致茶树自身缓慢的生理变化和物质代谢的逐渐变化，从而使茶树适应气候和土壤，改变其形态结构和代谢类型，从而形成不同的茶树生态类型。
