在植物的葉子中，有許多天然色素，如葉黃素、葉綠素、胡蘿蔔素和花青素。在陽光的照射下，植物中的葉綠素可以利用二氧化碳和水制造養分，供給植物正常生長。春夏季節，陽光和水分充足，植物生長旺盛，葉片中的葉綠素非常活躍。這個時候葉子的顏色會更深，會覆蓋其他色素的顏色，所以葉子永遠是綠葉。但是，到了秋天，氣溫會下降。為了對抗幹旱和寒冷，有些葉子會開始枯萎，有些葉子會被破壞，逐漸消失。所以會出現黃色的葉黃素，黃色或橙色的類胡蘿蔔素，會把綠葉變成黃葉。在低溫、強光和幹旱的條件下，葉片中的紅色花青素會逐漸增多，存在於葉片的表面細胞中。當陽光超過葉黃素時，葉子會變成鮮紅色。這就是樹葉在秋冬季節變紅的原因。