A L-theanina é um aminoácido não protéico encontrado naturalmente no chá verde, compõe 50% dos aminoácidos livres totais da planta. A L-theanina foi introduzida no mercado do Japão como um suplemento nutritivo para distúrbios de humor.
Relatou-se recentemente sua capacidade para potencializar a aprendizagem e para induzir o relaxamento, possivelmente devido à sua ação sobre a serotonina, dopamina e outros neurotransmissores. Também mostrou-se inibidor da estimulação da cafeína – fato que pode explicar a razão pela qual as pessoas sentem-se relaxadas depois de beberem o chá verde, apesar do teor de cafeína.