직접적으로 가장 큰 이유는 잎 속의 엽록소가 변하기 때문입니다.
잎의 푸른색을 나타내는 엽록소는 광합성을 통해 식물이 생존에 필요한 에너지를 만드는역할을 합니다.
하지만 가을이 되면 낮의 길이가 짧아지고 햇빛의 양이 줄어들며, 기온도 낮아집니다. 이러한 환경 변화는 식물이 광합성을 효율적으로 수행하기 어렵게 됩니다.
그래서 광합성 효율이 떨어지면 식물은 더 이상 많은 엽록소를 유지할 필요가 없어집니다. 즉, 엽록소에서 소비하는 에너지가 만드는 에너지보다 많아지기 때문에 손해인 것이죠. 그래서 엽록소는 분해되기 시작하고, 푸른색이 사라지면서 잎에 원래 존재하던 카로티노이드나 안토시아닌과 같은 색소들이 외부로 드러나게 되며 흔히 말하는 단풍이 드는 것이죠.
그리고 잎으로 가는 수분이 차단되고 잎이 마르면서 갈색을 띄게 되는 것입니다.