在春天和夏天,叶绿素在叶子中的含量比其他色素要丰富得多,所以叶子呈现出叶绿素的绿色,而看不出其他色素的颜色。当秋天到来时,树木不再像春天和夏天那样制造大量的叶绿素,并且已有的色素,比如叶绿素,也会逐渐分解。这样,随着叶绿素含量的逐渐减少,其他色素的颜色就会在叶面上渐渐显现出来,于是树叶就呈现出黄、红等颜色。漫山红遍的枫叶的形成也是这个道理。在春夏季节,树木利用色素通过光合作用捕获光能,并且在叶子中其他物质的帮助下把光能以糖等化学物质的形式存储起来,而捕获光能的色素主要是叶绿素。
叶绿素在叶子中的含量比其他色素要丰富得多,所以叶子呈现出叶绿素的绿色,而看不出其他色素的颜色。除叶绿素外,其他颜色的色素,比如叶黄素和胡萝卜素的主要作用是把捕获的光能传递给叶绿素。秋天树叶变黄,是因为树叶的叶绿素被分解了,叶绿素的分解速度远大于类胡萝卜素的分解速度。当叶绿素被分解完,只剩下类胡萝卜素,我们就看到秋天树上的树叶是黄色的。
叶子在秋天变色有几个原因,但最重要的原因是由于白天时间较短、夜间时间较长,以及气温等因素影响了叶子内部的化学反应。随着白天变短,黑夜变长,光合作用所需的光量逐渐减少,叶绿素的生成也逐渐停止。在没有产生新的叶绿素的情况下,叶片的绿色特征开始分解并消失。这一机制导致隐藏在下面的类胡萝卜素和花青素的颜色的出现。海拔高度和树种类型是影响树叶变色的另外两个因素。海拔较高的树木,其树叶颜色变化的速度可能比同一纬度的山谷树木更快。