茶樹(shù)變異是茶樹(shù)子代與親代之間或子代不同個(gè)體之間性狀的差異。有遺傳的，也有不遺傳的。一部分是遺傳的變異，其余部分是環(huán)境變異。遺傳的變異通常以遺傳作用為主的性狀為質(zhì)量性狀，是不連續(xù)變異的性狀，遺傳力較高。以環(huán)境為主的性狀稱(chēng)為數(shù)量性狀，是具有連續(xù)變異的性狀，遺傳力較低。茶樹(shù)變異，可分營(yíng)養(yǎng)器官的變異，生殖器官的變異和生物學(xué)特性以及生理生化特性的變異。
茶樹(shù)營(yíng)養(yǎng)器官的變異最為顯著，從樹(shù)型看，有高達(dá)10m，甚至20m以上的喬木，也有低于1m的灌木，還有介乎兩者之間的小喬木；從分枝形態(tài)看，有分枝角度小的直立狀茶樹(shù)，也有分枝角度大的開(kāi)展?fàn)畈铇?shù)。從葉片性狀看，變異更為豐富，如葉片大小，可分特大葉類(lèi)(葉長(zhǎng)＞14cm，葉寬＞5cm)、大葉類(lèi)(葉長(zhǎng)10-14cm，葉寬4-5cm)、中葉類(lèi)(葉長(zhǎng)7-10cm，葉寬3-4cm)和小葉類(lèi)(葉長(zhǎng)＞7cm，葉寬＜3cm)；葉色可分濃綠、綠、淡綠、黃綠、紫紅、微紫等；葉形可分長(zhǎng)橢圓形、橢圓形、卵圓形、披針形等。從茶芽性狀看，有的肥壯、有的細(xì)小，有的密生茸毛，有的茸毛極少；
茶樹(shù)生殖器官的變異幅度較營(yíng)養(yǎng)器官小，花冠大小可分特大花(冠徑＞5cm)、大花(冠徑4-5cm)、中花(冠徑3-4cm)、小花(冠徑＜3cm)；雄蕊數(shù)變異的幅度150-320枚，茶果形狀可分球形、腎形、三角形、四方形、梅花形等；茶籽的大小可分大粒(直徑＞12cm)、中粒(直徑10-12mm)、小粒(直徑＜10mm)等。
在相同氣候條件下，春茶萌發(fā)期和晚秋休眠期，不同品種表現(xiàn)有早有遲，新梢物候期與溫度關(guān)系的密切程度也不一樣。茶樹(shù)開(kāi)花期有早、中、晚之分，其結(jié)實(shí)力，在無(wú)性系品種中，有穩(wěn)定和極不穩(wěn)定的差別，其中有些品種根本不結(jié)實(shí)，中國(guó)茶樹(shù)品種主要化學(xué)成分的變異幅度是：多酚類(lèi)為18.84-38.74%，咖啡堿為2.76-4.58%，水浸出物為35.89-49.26%；在同一有性群體的不同類(lèi)型中，化學(xué)成分也存在一定程度的變異，如龍井群體品種各類(lèi)型鮮葉多酚類(lèi)變異范圍平均為21.72-25.38%，水浸出物為38.93-43.06%。
上述變異的主要原因，是由于茶樹(shù)為一種異花授粉作物，遺傳物質(zhì)相互重組，再加上長(zhǎng)期的自然選擇和人工選擇，在后代中表現(xiàn)出各種新的性狀。