所有的樹葉中都含有綠色的葉綠素，樹木利用葉綠素捕獲光能並且在葉子中其他物質的幫助下把光能以糖等化學物質的形式存儲起來。除葉綠素外，很多樹葉中還含有胡蘿蔔素、黃色色素、紅色色素等其他的一些色素。
雖然這些色素不能像葉綠素一樣進行光合作用，但是其中有一些能夠把捕獲的光能傳遞給葉綠素。在春天和夏天，葉綠素在葉子中的含量比其他色素要豐富得多，所以葉子呈現出葉綠素的綠色，而看不出其他色素的顏色。
當秋天到來時，白天縮短而夜晚延長，這使樹木開始落葉。在落葉之前，樹木不再像春天和夏天製造大量的葉綠素，並且已有的色素，比如葉綠素，也會逐漸分解。這樣，隨著葉綠素含量的逐漸減少，其他色素的顏色就會在葉面上漸漸顯現出來，於是樹葉就呈現出黃、紅等顏色。
落葉樹種在秋冬的時後，體內會產生一些化學變化，讓原本樹葉中所含的有用的物質或部份組織分解之後，回收儲藏在莖或根的部位，來年春天的時候可以再利用，葉綠體、葉綠素就是被分解回收的對象之一，因此當葉子裡的葉綠素沒有了的時候，其它色素的顏色彰顯出來，如花青素的紅色、胡蘿蔔素的黃色等! 接下來就要調葉子過冬了!
植物的葉片中除了葉綠素外還有許多其它的色素如黃色的葉黃素、胡蘿蔔素，紅色的花青素等(花青素在酸性溶液中呈紅色，在鹼性溶液中則呈紫色)，但因為葉綠素的含量較大而遮蓋了其它顏色，使葉片呈綠色。到了秋天，葉綠素因為氣溫下降而漸漸分解，其它色素的顏得以顯露出來。除此之外，楓葉中貯存的糖分還會分解轉變成花青素，使葉片的顏色更加豔紅。
