中国茶业的发展在很大程度上取决于科技创新的程度。以下几个方面将是至关重要的。
育种是中国茶业发展的基础,世界主要产茶国都将育种工作作为茶叶科学的前驱，将发展无性系作为茶树种植的主要目标。
生物工程在茶树育种中的应用具有广阔的前景，应用rapd分子标记技术和dna指纹图谱来明确不同品种的遗传背景和多态性以及亲子鉴定，对茶树育种工作具有巨大的指导作用，如选用不同的rapd标记来鉴定其相关性状对提高育种效率有重要意义。基因工程的研究在茶树上还处于起步阶段，基因的克隆是第一步。目前茶树中已经克隆的基因在基因银行中登录的已有12个，其中包括多酚氧化酶、咖啡碱合成酶、s―苷蛋氨酸合成酶、查耳酮合成酶等与茶树次生代谢途径有关的酶基因，此外，bt基因转移到茶树上的研究也正在进行中。可以预期生物工程与茶树育种学相结合将在新世纪中创造出许多优质高产的新品系，使中国茶业有更大的发展。
无公害是新世纪中国茶业的前提要达到无公害产品的标准，首先必须有技术上能确保无公害生产的实施。客观地讲，当前我们采用的技术距离无公害化还有很大的距离。许多发达国家都提出精细农作（precision agriculture）的概念。也就是将现代化的高技术与农学技术集成用于茶树种植业和加工业。无公害茶业生产中最大的问题是病虫防治和施肥的无公害化。
引入农业工业化的思路 纵观世界发达国家的农业，其实现代化的过程很大程度上是一个农业工业化的历程。这首先要重新认识茶业，破除把茶业限定在第一产业范畴内的狭隘观念。1998年中国茶业界曾开展过一次“大茶业”的讨论，这是一个很好的提法。关于在茶业中引入农业工业化的思路应包括如下几个重要方面：要用现代工业企业的思想经营茶业；在茶业生产中要严格建立标准化生产和成本管理概念，要有质量保证体系；要提高茶业的规模化和机械化经营水平，尤其是名优茶生产；要加强茶叶加工业的技术改造，用食品工业的标准规范茶叶加工业；树立“品牌”和“商标”观念，加快产业化步伐。
用食品科学引导茶产品多样化 茶叶产品的多样化是二十一世纪茶叶市场发展的方向。新世纪人们对茶叶的消费是方便、健康、多样化和经济。尤其应将方便和健康放在首要考虑点。在未来的十至十五年内，传统的茶叶在国内市场上仍占主要地位，但新颖的更为方便的方式（如罐装饮料、浓缩茶、冰茶、加香饮料）以及果味茶、药茶、保健茶等多种产品将日益受到青睐。
加强茶与健康研究 茶与健康的研究已持续了15年，现在已经明确茶叶有降血压、降血脂、降血糖、防龋、抗氧化、提高免疫性、除臭、杀菌、抗辐射、抗癌、抗突变等功效。近年来研究茶对预防脾脏疾病和抗过敏有新的突破。特别是抗癌的研