Осенью дерево готовится к периоду ограниченного питания. Сокращение светового дня служит устойчивым сезонным сигналом. Прохлада меняет скорость внутренних реакций и усиливает ответ растения. Подача питательных веществ к пластинке сокращается, а у основания черешка формируется отделительный слой. Постепенно он перекрывает обмен с ветвью и облегчает последующее опадение.

Источник оттенков
Зеленый цвет создаёт хлорофилл, связанный с фотосинтезом. При подготовке к покою растение прекращает обновлять данный пигмент. Существующие молекулы распадаются, поэтому зеленый тон слабеет. Под ним проявляются жёлтые и оранжевые пигменты, присутствовавшие в пластинке летом. Красные и багряные оттенки возникают при образовании иных красящих соединений.
Прохладные светлые дни поддерживают накопление сахаров в тканях. Холодные ночи замедляют их отток, поэтому красная гамма становится выразительнее. Резкий мороз повреждает клетки и обрывает химические процессы. Крона тогда буреет либо осыпается, не достигнув насыщенной расцветки. Продолжительное тепло, напротив, задерживает разрушение зелёного пигмента и сдвигает сезонную смену.
Умеренные широты
В областях с отчётливой сменой сезонов осенняя окраска листьев охватывает заметную часть древесной растительности. Решающий сигнал поступает от убывающей продолжительности дня, а температура регулирует темп. Сухой период ускоряет сброс кроны, поскольку корни получают ограниченный запас влаги. Сырость сохраняет жизнеспособность тканей, однако пасмурная погода приглушает красные тона. Чередование солнечных дней и прохладных ночей создаёт контрастную палитру. Сезонные изменения также влияют на поведение животных, включая сезонные перелёты бабочек.
Сроки различаются у соседних пород при одинаковой погоде. Одни растения сохраняют хлорофилл до устойчивого холода, другие раньше формируют отделительный слой. Наследственные свойства задают набор пигментов и чувствительность к длине дня. Освещённая сторона кроны приобретает иную гамму, чем затенённая. Состояние почвы и запас воды дополняют различия между близко растущими деревьями.
На севере тёплый сезон короче, а похолодание развивается резче. Растения завершают обмен веществ в сжатый срок. Ранний заморозок сокращает период яркой расцветки и вызывает преждевременное опадение. В лесах с преобладанием вечнозелёных хвойных пород цветовой эффект создают листопадные примеси и кустарники. Их жёлтые либо красноватые участки выделяются среди сохраняющейся хвои.
Тёплые области
В мягком климате сезонный переход растянут и выражен неодинаково. Часть видов сбрасывает пластины постепенно, поскольку сильное охлаждение отсутствует. Сигналом остаётся сокращение светового дня, но тёплые ночи тормозят распад хлорофилла. Отдельные ветви меняют вид в разные сроки. Массовая цветовая волна уступает мозаике зелёных, жёлтых и бурых фрагментов.
В засушливых зонах календарная осень влияет слабее, чем доступность воды. Дефицит влаги заставляет растение уменьшить испаряющую поверхность. Пластины желтеют, скручиваются и отделяются до заметного похолодания. После дождливого периода листва сохраняется дольше, пока почвенный запас поддерживает обмен. Такая реакция связана прежде всего с водным напряжением, а не с температурным сигналом.
Во влажных тропиках выраженная осенняя волна отсутствует. Деревья обновляют крону по собственному ритму либо реагируют на чередование дождливого и сухого периодов. Одновременная смена окраски охватывает отдельные виды, а не растительное сообщество целиком. Поэтому различия климатических зон определяют сроки, длительность и масштаб явления. Конкретный оттенок задают пигменты, освещение, ночной холод и водоснабжение.