因为秋天光合作用减弱。光合作用的过程中，阳光被一种叫做叶绿素的化学物质吸收，叶绿素吸收红色和蓝色的光，绿光吸收的最少，因为秋天树叶缺少阳光的照射，光合作用过程中，叶子的叶绿素合成量小于分解量，所以露出了植物里其他色素的颜色，就变成黄色了。
除了叶绿素之外，很多树叶中还含有黄色，红色等其他色素。虽然这些色素不能进行光合作用，但是其中有一些能够把捕获的光能传递给叶绿素。在春天和夏天，叶绿素在树叶中的含量比其他色素要丰富的多。树叶中除了有绿色素之外，还有红色素，黄色素等许多色素，只是数量很少。
除了叶绿素中的绿色色素外，植物的叶片中也一直含有黄色和橙色的色素。黄色和橙色色彩源于一种叫做类胡萝卜素的色素，类胡萝卜素也是胡萝卜和玉米颜色的来源。但是在一年中的大部分时间里，这些更温暖的颜色被植物中大量的叶绿素掩盖了。当温度开始下降，叶绿素产量就会逐渐下降，这时其它颜色就会显现出来。
当叶子被吹掉时，光合作用残留在叶子里的糖会与细胞汁液发生反应，产生花青素。花青素是一种类黄酮化合物，通常会带来红色、蓝色、紫色或洋红色色素。花青素的颜色也取决于植物的土壤酸度。
