En 1950, el laboratorio de té de Kyoto, aisló con éxito la teanina de la hoja del gyokuro, que es una de las variedades de té con más alto contenido de esta sustancia. La teanina es uno de los pocos aminoácidos que puede atravesar la hematoencefálica. El Ministerio de Salud y Bienestar Social de Japón aprobó el uso de la teanina para su consumo universal en 1964.La teanina tiene propiedades psicoactivas estimulantes, con efecto reductor en la tensión física y mental, mejora de la cognición y el humor, de una manera sinérgica con la cafeína. Es un potenciador cognitivo; promueve el estado de alerta, la atención-concentración, mejorando los procesos de la memoria y el aprendizaje; estimula la neurogénesis, y retrasa el deterioro cognoscitivo.
Se piensa que las características de asociación de la teanina con otros compuestos presentes en el té reducen el poder estimulante de la cafeina, lo que explicaría la creencia popular de que si el té se deja infusionar durante más tiempo se torna relajante. De todas formas, no hay estudios concluyentes en este sentido. Por otro lado, los compuestos químicos se manifiestan de forma diferente en cada persona, por lo que conviene que cada cual observe como se siente al tomar té en diferentes momentos y diferentes concentraciones.
Se sabe también que la teanina promueve la producción de ondas alfa en el cerebro, asociadas comúnmente al estado de vigilia. La teanina no se elimina en el proceso del descafeinado, ya que no es un alcaloide, por lo que los tés desteinados también tienen ciertas concentraciones de teanina.
La teanina también aumenta los niveles de dopamina y su efecto sobre la serotonina es todavía tema de debate en la comunidad científica, con estudios que muestran tanto aumentos como disminución en los niveles de serotonina en el cerebro, utilizando protocolos experimentales similares.