Свежей листве придает зеленый цвет хлорофилл. Но со временем он разрушается, а когда солнечный день укорачивается, света становится недостаточно для его регенерации. В листьях начинают преобладать каротиноиды — пигменты оранжевого, желтого или красного цветов. Благодаря им кроны деревьев приобретают осеннюю яркую окраску.
В холодное время года, когда почва промерзает, деревьям недостает влаги и поступающих от корней минеральных веществ. Жизненные процессы замирают. Чтобы сэкономить на питании, многие растения приспособились сбрасывать листву перед наступлением холодов. У основания черешков появляется отделительный слой, листья все слабее держатся на ветках и в какой-то момент опадают. С приходом весны корни начинают добывать воду из оттаявшей почвы, и у растения отрастают новые листья.
Листопадные деревья и кустарники распространены не только в районах с морозными зимами, но и в других областях с неблагоприятными сезонами — например, в субтропиках, где случаются ежегодные засухи и растениям периодически не хватает влаги. Большинство хвойных деревьев в этих условиях остаются зелеными: иглы имеют меньшую площадь поверхности, чем листья, поэтому меньше испаряют. Хвоя тоже стареет и опадает, но не вся одновременно, а постепенно в течение года или даже многих лет.
