大部分叶子之所以是绿色是因为树叶中含有大量叶绿素。但除了叶绿素之外，还有花青素、叶黄素和倍他胡萝卜素，只是数量很少而已。秋天温度下降时胡萝卜素的分泌增多，而胡萝卜素是橙色的，所以树叶会变黄或者变红。

在植物的叶子中储藏有光合作用产生的淀粉，淀粉只有转化成葡萄糖，才能输送到植物的各部分去。但是到了深秋季节，天气变冷，叶子在白天制造的淀粉由于输送作用的减弱，到了晚上也不能完全变为葡萄糖运出叶子，同时叶子内的水分也逐渐减少，于是葡萄糖就留在叶子里，浓度越来越高，而葡萄糖的增多和秋天低温有利于花青素的形成。所以，花青素含量逐渐增多而叶绿素含量逐渐降低，花青素是一种不稳定的有机物，本身没有颜色，当它遇到酸性物质时变成红色，遇到碱性物质时会变成蓝色。这样，花青素在酸性的叶肉细胞中就变成了红色，所以树叶就变成了鲜红色。