Un arbre utilise ce que l’on appel la photosynthèse pour vivre : pour respirer et produire l’amidon leur servant de source énergétique, l’arbre utilise les rayons solaires captés à l'aide d'une substance verte appelée chlorophylle.
Ce composé utilise le gaz carbonique (CO²) de l’atmosphère pour produire de l’amidon.

Lorsque l’hiver arrive, l’arbre a suffisamment accumulé de carburant pour vivre, et les feuilles ont servi pendant les saisons vertes à stocker les toxines du végétal.
En effet, ces toxines doivent s'évacuer de l'organisme, et elles sont donc emmagasinées dans les feuilles qui tomberont.
À ce moment, les canaux qui apportent la sève sont scellés et une couche de cellules de séparation se forme à la base de chaque feuille (le pétiole).
Celles-ci n’étant plus alimentées, la chlorophylle se dégrade et laisse apparaître un autre composé de la feuille, le carotène, qui donne des couleurs brunes et orangées ; les couleurs de l’automne. Ensuite, la feuille meurt puis tombe. Ces arbres sont dits à feuilles caduques (chêne, pommier, etc)

Par contre, d’autres arbres possèdent une stratégie différente consistant à utiliser de fines feuilles (aiguilles ou écailles) garnies de cire, résistantes au gel et permettant à l’arbre de produire son carburant toute l’année. Ces arbres sont dits à feuilles persistantes (pin, sapin mais aussi houx, lierre).