L'ingiallimento o l'arrossamento autunnale delle piante decidue, quelle cioè che perdono le foglie, è la conseguenza di due fenomeni: la riduzione della quantità di luce diurna e l'abbassamento delle temperature. Con il finire dell'estate le foglie cessano di produrre la clorofilla, il pigmento che oltre a colorarle di verde è indispensabile alla fotosintesi. La clorofilla già esistente si degrada e così le foglie perdono progressivamente il loro colore tipico. A questo vanno aggiunta l'ossidazione dei carotenoidi, (pigmenti che come la clorofilla sono legati a processi fotosintetici) che vira le foglie verso il giallo e l'arancione, e la sintesi dei flavonoidi (legati alla biosintesi e all'accumulo dei carboidrati) che colora le foglie tra il rosa e il rosso porpora a seconda del tipo di pianta e della concentrazione.
Il colore autunnale delle foglie è quindi legato alle relative concentrazioni di carotenoidi e di flavonoidi oltre a quella di clorofilla residua: questo spiega perché piante uguali per specie ed esposizione possono ingiallire in modo diverso e in momenti diversi.
