进入秋季天气渐凉，气温下降，叶绿素的合成受到阻碍，树叶中的绿色素减少，叶黄素、胡萝卜素、花青素就会表现出来。如花青素表现出来就是非常鲜艳的红色，叶黄素表现出来的就是黄色，所以秋天树叶的色彩有红色和黄色深浅不一，非常绚丽。如果我们做个试验，在初秋时剪一片枫叶放在家中比干燥的地方，几天之后水分蒸发了，枫叶就变成了红叶。如果将剪下的绿叶放在糖水当中，其变红的速度就会更快。
花青素在酸性环境中才会出现红色，遇碱便呈现蓝色，如果树叶本身不含有酸就不会变成红色，据测定只有枫树、黄栌树等少量植物叶子中的细胞叶是酸性的，这些树种会随着秋天的降临，花青素的增多树叶逐渐由绿变红。对于大多数植物而言，所含的花青素很少，或者花青素含量虽多，但细胞叶却是碱性的，这些植物的叶子就不会因为天气的转凉而变红。我国幅员辽阔、纬度跨度大，秋天到来的时候也各不相同。
原来绿色树叶变成红色的树叶，是由此类树木的遗传因素决定的，因此只有部分树种的树叶秋季变红，而不是所有的树种。这一类秋季树叶变红的树种，是由于该类树叶中含有红色花青素的含量变化决定的，而红色花青素含量的变化与水分、光照和温度的变化有关。花青素的形成与糖分积累有关，糖分越多，花青素就越容易形成，叶色越红。
第一，在较强的光照有利于有利于树叶中糖分的积累，所以同一植物在建筑物的或山地的向光方向较背光方向红。
第二，在树木在秋季低温来临时，强壮的新叶会把储藏的淀粉粒物质转化为糖，通过提高体内糖的浓度来提高自身抵御寒冷的能力，因此在深秋季节，秋季树叶变为红色的树种才披上瑰丽的红装。
第三，较大的温度日较差有利于植物体内糖分的积累，同一树种，生长在温度日较差大的地方，植物体内含糖量高，因此在深秋观赏红叶时山区比平原叶子更红。
第四，在植物遇到干旱时，为了减少体内水分蒸发，也会把体内的营养物质转化糖分，来提高自身的抗性，因此在干旱的地方比水分充足的地方，红叶树种的叶子叶更红。据观测，最低气温低于6.5摄氏度时，在海拔200~400米以上的山地最容易看到红叶。
深秋叶片由绿变红的原因是叶绿素被破坏，形成了花青素。植物叶片除了含有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等色素外，还有一种叫花青素的特殊色素，它是一种“变色龙”，其中在酸性液中呈红色。随着季节更替，气温、日照相应增减，叶片中的主要色素成分也发生变化，到了秋天，气温降低，光照减弱，对花青素的形成有利，而枫树等红叶树种的叶片细胞液呈酸性，所以，整个叶片便呈现红颜色。
随着天气的变冷，叶子的光合作用逐渐减弱，树叶里面有红黄色素，叫做叶红素。平时叶红素让大量绿油油的叶绿素遮盖住了，人们自然看不见了。到秋天，落叶树停止生长，只需少量养料就可存活。在落叶前，树干先分解叶绿素，分解产生的物质从叶子输送到树恨，作为过冬养料。叶绿素分解后，树叶里就剩下叶红素，所以能看到树叶由绿变黄。
