采用质子转移反应-飞行时间质谱仪(PTR-TOF-MS),构建了3个产地(武夷山、建阳、建瓯)113个闽北水仙茶样品香气的化学指纹图谱,对所得的闽北水仙茶香气指纹图谱进行主成分分析(PCA),获得了不同产地闽北水仙茶样品的质谱信息特征,然后采用软独立建模分类法(SIMCA)、K最邻近结点算法(KNN)、偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)对闽北水仙茶的质谱信息进行了模式识别。结果表明,PTR-TOFMS结合分类识别模式能有效区分不同产地的闽北水仙茶。PCA提取了3个主成分,累计贡献率为84.66%;3个识别模型的校正集判别正确率分别为89.38%、100.00%和100.00%,预测集的判别正确率分别为83.18%、96.46%和95.57%。基于此成功建立了不同产地的闽北水仙茶识别模型。本方法无需样品预处理、分析速度快、灵敏度高、对茶叶无损伤,为茶叶产地溯源提供了新方法。