Lo que sucede, en primer lugar, es que cesa la producción de clorofila –el pigmento verde responsable de la fotosíntesis–. Las plantas comienzan a producir carotenoides y antocianinas, pigmentos de color amarillento a ocre los primeros, y de rojo a púrpura los segundos, que recubren la hoja. Dado que la clorofila se degrada de forma constante, las hojas pierden su coloración verde, y adquieren la tonalidad de los nuevos pigmentos, cuya función es proteger los tejidos de la luz solar mientras la planta secuestra todos los nutrientes que puede.

A medida que la hoja pierde funciones, deja de producir una hormona clave, la auxina. Hasta entonces, esta hormona fluye constantemente de la hoja hacia la planta. El cese de ese flujo de auxina hace que las células que se encuentran entre el tallo y el pecíolo de la hoja, en la zona denominada capa de abscisión, comiencen a alargarse y secarse, hasta que el propio peso de la hoja rompe las paredes celulares de esta capa, y la hoja cae.