Лишће има специфичну боју захваљујући молекулима који се зову пигменти, а пигмент који им даје зелену боју је хлорофил. Осим што их чини зеленим, хлорофил помаже биљкама да упијају сунчеву светлост и да се "хране", тако да се највеће количине овог пигмента производе током пролећа и лета, када је сунчано.
Када дође јесен и облачно, хладно време, неке биљке престану да производе хлорофил и раграђују га у мале молекуле. Тада зелена боја почиње да бледи и појављују се претходно "скривене" нијансе жуте, наранџасте и црвене.
Жуте и наранџасте нијансе које се налазе испод зелених пигмената се зову ксантофили и каротеноиди (који се налази у нараџастој храни, као што је шаргарепа), док неко дрвеће може попримити и интензивне црвене и љубичасте нијансе. Ова боја се добија из секундарних пигмената званих антоцијани.
Зашто се боја мења пре него што лишће опадне са гране
Дрвећу је потребна велика количина енергије да произведе хлорофил, тако да га ове молекуле уситњавају и "чувају" за следећи круг раста, док листови који више немају хлорофил у себи опадају. На овај начин ће биљке искористити "запечаћене", резервне залихе хлорофила када се топлота и светлост врате током топлијих сезона. Другим речима, дрвеће наставља да "ради" чак и када је разголићено, јер штеди изворе енергије и молекула који су потребни за обављање нових животних процеса.
Осим што је овај циклус фасцинантан са биолошке и естетске стране, добрар је и за животну средину. Лишће које опада доприноси екосистему у шумама - иако је опало са дрвета, у себи још увек могу да задрже одређене хранљиве материје за организме који живе у шуми и користе их као извор енергије.
Количина и брзина опадања лишћа зависи од врсте дрвета и географске локације, то јест климе у којој се налази. Ако је место хладније и суво, без превише интензивне сунчеве светлости, већа је могућност да ће боје брзо постати богате и јарке.