Per definizione le foglie sono verdi, tant’è che una modificazione della loro colorazione durante la stagione vegetativa (es. ingiallimento) è un chiaro sintomo delle sue non buone condizioni di salute.
La colorazione delle foglie è dovuta alla presenza di pigmenti; tra questi, la clorofilla che conferisce il colore verde alle foglie svolge una funzione mascherante nei confronti degli altri pigmenti.
Attacchi parassitari o fitopatie di origine abiotica (es. freddo, carenze nutrizionali) possono portare le foglie ad indebolirsi o morire dando origine ad un fenomeno di degradazione della clorofilla che interrompe l’effetto mascherante nei confronti degli altri pigmenti quali i carotenoidi che conferiscono alle foglie la colorazione gialla.

Tale fenomeno può comunque essere reversibile, basti pensare a come una pianta che disponga di poca acqua o di una scarsa alimentazione minerale può rinverdire se le condizioni ritornano normali.
Ma con l’arrivo dell’autunno, le foglie di tutte le piante decidue raggiungono la senescenza in un periodo più o meno circoscritto dando origine a viraggi di colore spesso mozzafiato.
In autunno infatti le foglie cessano di produrre clorofilla in conseguenza della riduzione della quantità di luce e delle temperature più basse, e quella già esistente si degrada; a ciò va aggiunta l’ossidazione dei caroteni a xantofille e la sintesi di flavonoidi (in particolare di antociani), con il risultato di scoprire altri colori che prima rimanevano nascosti.
La prevalenza dei carotenoidi (pigmenti che come la clorofilla sono legati a processi fotosintetici) porta infatti alla pigmentazione gialla delle foglie; una prevalenza degli antociani (legati alla biosintesi e all’accumulo dei carboidrati) porta a foglie con colorazioni che vanno dal rosa al rosso porpora.
Il colore autunnale delle foglie è quindi legato alle relative concentrazioni di carotenoidi e di antociani oltre a quella residuale di clorofilla.
Se rimane infatti una sufficiente concentrazione di clorofilla le foglie sono soggette a viraggi poco accentuati, altrimenti si può assistere a viraggi clamorosi e spettacolari come la magnifica colorazione giallo dorata del ginkgo biloba o a quella rosso porpora di alcuni aceri o del Liquidambar.
In un recente articolo apparso sul Telegraph due esperti italiani quali Luca Mercalli della Società meteorologica Italiana e Giustino Mezzalira, ricercatore della regione Veneto, vengono interpellati in relazione alla riduzione del fenomeno del viraggio del colore delle piante che si sta verificando negli ultimi anni.
Essi considerano quella che definiscono la scomparsa dei colori dell’autunno come una delle conseguenze dei cambiamenti climatici.
Una stagione autunnale caratterizzata da una ridotta differenza tra le temperature notturne e quelle che si registrano nelle ancora miti ore pomeridiane, inducono le piante ad allungare il loro ciclo vegetativo  continuando a produrre clorofilla che provoca la copertura dei pigmenti che causano i colori autunnali.
In alcune regioni del mondo la colorazione autunnale delle foglie si manifesta con suggestive e spettacolari tonalità che richiamano ogni anno un gran numero di visitatori. Il più famoso e caratteristico esempio è rappresentato dal nord America dove questo fenomeno paesaggistico prende il nome di “Indian Summer”.
Anche in alcune zone d’ Italia tale fenomeno è particolarmente bello ed apprezzato e conosciuto come “estate di San Martino”, ad indicare quel momento tra ottobre e novembre che segna il ritorno del bel tempo dopo i primi freddi, un vero e proprio colpo di coda della bella stagione durante il quale è possibile osservare tale fenomeno conosciuto anche come “foliage”.