Свіжому листю надає зелений колір хлорофіл. Але з часом він руйнується, а коли сонячний день коротшає, світла стає недостатньо для його генерації. У листі починають переважати каротиноїди – це пігменти оранжевого, жовтого або червоного кольорів. Завдяки їм крони дерев набувають восени яскраве забарвлення. У холодну пору року, коли ґрунт промерзає, деревам бракує вологи та мінеральних речовин. Життєві процеси уповільнюються.
Щоб заощадити на харчуванні, багато рослин пристосувалися скидати листя перед настанням холодів. Біля основи черешків з'являється відокремлений шар, листя слабше тримається на гілках і в певний момент опадає. З приходом весни коріння починає добувати воду з відталої землі, і в рослини відростає нове листя.
Листопадні дерева і чагарники поширені не тільки в районах з морозними зимами, але і в інших областях з несприятливими сезонами – наприклад, у субтропіках, де трапляються щорічні посухи та рослинам періодично не вистачає вологи. Більшість хвойних дерев у цих умовах залишається зеленими: голки мають меншу площу поверхні, ніж листя, тому менше випаровують вологи. Хвоя теж старіє та опадає, але не вся одночасно, а поступово протягом року або навіть багатьох років.
