Листопад пов'язаний з проходженням у листку відповідних анатомофізіологічних і біохімічних змін. Перші ознаки при підготовці рослини до листопаду — це зміна кольору листкових пластинок. У деяких рослин листки опадають зеленими. Набування листками різнобарвності залежить від руйнування пігментів та накопичення антоціанів.
У процесі подальшого старіння листків всі пігменти зникають. Перед листопадом частина пластичних речовин «перекачується» з листків до стебла (вуглеводи, амінокислоти….та….ін.),, які використовуватимуться майбутніми молодими частинами рослини. Опаданню листків передує утворення відокремлюючого шару (шару роз'єднання), який закладається в основі черешка. Одночасно з формуванням відокремлюючого шару, трохи нижче його, відбувається закупорювання провідної системи. Флоемні провідні елементи (ситовидні трубки) закупорюються наростанням калусу, а трахеї — тилами, камедями або слизами. Виявлено, що листопад зумовлюється складними змінами, які відбуваються у відокремлюю чому шарі черешка, тут спостерігається руйнування міжклітинної речовини (пектину), яка з'єднує клітини між собою, а інколи зазнають змін і первинні клітинні оболонки. Листопад, як біологічний процес, має надзвичайно важливе значення для життя багаторічних рослин, що живуть в умовах, де бувають зими або літні довготривалі посухи. Рослини, втрачаючи листки, захищаються від активного випаровування води взимку і цим самим не піддаються впливу екстремальних умов.
