经常泡茶的人可以观察到这样一种现象，茶水冷却后会在空气-水界面形成一层薄膜。这层表面薄膜脆而略带虹彩，当它受到干扰时会像浮冰一样破裂。在日常喝茶人的眼中，这层薄膜似乎是随机存在的。但是，在科学家的实验中，水的硬度、PH值、茶浓度和冲泡温度等因素都会影响这层膜的形成。
早期，人们普遍认为茶水表面的薄膜来自于茶叶中的蜡质涂层。但是，在实验室的条件下，可以对茶叶进行处理，清除掉它上面的涂层，结果茶水中还是出现了这层薄膜。这项实验表明，蜡质涂层并不是茶水形成薄膜的主要因素。
后来，科学家专注于茶水薄膜的化学组成和物理厚度，然后根据传输现象和PH值来预测这些薄膜。结果表明，茶膜由氧化的茶多酚、碳酸钙和其它形式的盐组成。当我们使用完全纯净的水来泡茶时，冷却后这层薄膜并不会出现。
水质的好坏可以根据多种性质来进行推断，其中我们较为常见的是PH值和硬度。水中溶解的碳酸钙含量是判断水硬度的主要考量，当每升水中碳酸钙的含量低于60毫克时，它被归类为软水。每升水含碳酸钙61-120毫克则是中等硬度，121-180毫克则是硬水，超过180毫克更是超硬水。
虽然水已经被证明能影响茶的口感，但大多数人喝茶还是选择使用当地的自来水。自来水的硬度每个地区都略有不同，这取决于当地水的来源以及处理方式。当我们泡茶时，理想的碳酸钙浓度为每升水17到68毫克，低于这个值，茶水会显得略微苦涩，高于120毫克，茶的风味会减少。
我们已知茶膜由主要由氧化多酚、盐和碳酸钙组成，而降低水的PH值有利于从茶叶中提取茶黄素，茶黄素也是一种多酚，因此降低水的PH值也有利于薄膜的形成。但是，在较低PH值的情况下，这层膜的厚度是更薄的，因为钙离子会与酸产生络合。
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