原来在树叶里，除含有绿色的叶绿素外，还有黄色的叶黄素或是能显示红色的花青素。气候暖和的季节，叶绿素大量生成，其它色素生成得少，所以树叶呈绿色。进入秋季，日长变短，气温降低，叶子里合成叶绿素的速度减慢或停止，而叶绿素的破坏作用却在加速进行，当叶绿素消失时，剩下黄的色素——胡萝卜素和叶黄素就变得明显起来，如杨树、白蜡、桦树等就是这样；另一些树种的叶子，如山毛榉显示出金黄色，是因为在它的细胞中除黄的色素外，尚有一种褐的色素存在（一般认为是单宁）的缘故；还有一些树种的叶子，如黄栌（香山红叶为这种叶子）、枫、槭、乌桕呈现红色或紫红色的色彩，这是因为在它们叶细胞中含有较多的花青素。在深秋的低温下，加上晴朗干燥的天气，更有利于花青素的形成，所以深秋的红叶是“霜重色愈浓”。叶变色是秋天的信号。
不仅是树叶，花朵所以呈现五颜六色也是由于细胞液里存在着色素的缘故。红色的花，细胞液里含有花青素，它在酸性时呈红色，碱性时呈蓝色，中性时则呈紫色。黄色和橙色的花，细胞里含有胡萝卜素。白色的花，花瓣里充满了气泡，细胞里没有色素。各种花含有的色素因酸、碱浓度以及温度、养料、水分等条件的不同而发生变化，所以花色有深浅浓淡。有的还会变色，如牡丹中叫“娇容三变”的品种，初开时为青色，后转为粉色，盛开时为淡红，近谢时又变白。根据这些，还可区别开花的始期，盛期和末期。