秋天降温后，叶绿素合成的速度大大降低，所以树叶就不再呈现绿色了。大多数树叶在叶绿素消失后，叶黄素占据上峰，树叶显现为黄色。但是有一些植物的叶子含有花青素，叶片则会变为红色。
花青素一般是紫红色，在树叶中化学性质不稳定，只能存在几个小时，很容易分解，但是在秋天，它们却摇身一变，形成了一种新的物质——稳定、不易分解、同时显现红色的“花青素苷”。所以当叶片绿色消退后，花青素苷的颜色占据主流，叶片就会变红了。
为什么一定要在秋天才会有大量花青素苷生成呢？因为在花青素摇身一变的时候，需要一项“秘密武器”——糖。花青素和糖相互作用，才能形成花青素苷。树木只有到了秋季才能攒够这种糖的数量。再加上秋天骤然降温，又会使花青素苷合成速度大大提升，因此，树叶就会变成红色。
研究表明，树叶变红的目的是为了延迟树叶凋零的时间，以保证获得更多的养分，利于越冬。