叶子的颜色都是由它所含有的各种色素来决定的。正常生长的叶子中总含有大量的绿色色素，叫做叶绿素。另外还有黄色或橙色的类胡萝卜素、红色的花青素等等。叶绿素和类胡萝卜素都是进行光合作用的色素，它们都集中在细胞内的叶绿体小颗粒中。叶绿素的作用就是通过他本身的化学反应把太阳能变成化学能来合成粮食。所以它的化学性质很活泼，也很容易被破坏。夏季叶子能长期保持绿色，那是因为不断有新产生的叶绿素来代替那些褪色的老绿素。类胡萝卜素是比较稳定的，对叶绿素还能起一定的保护作用。到了秋季，叶子经不住低温的影响，产生新叶绿素的能力逐渐降低，而叶绿素破坏的速度超过形成速度，于是绿色就褪掉，叶子也就变成黄色的了。这是因为还有大量类胡萝卜素留在那里的缘故。有些树的叶子变成红色，那是叶子在凋落的前半个月里产生大量的红色花青素的结果。