原因主要是葉的主要功能是進行光合作用（也就是製造有機物），是一個負責生產的單位。冬天，氣溫下降，光合作用相應的酶皆不能以揮自己的高效催化作用，從而使得光合作用的效率下降。

降著氣溫的下降，葉片由原來的生產單位逐漸變成了消費部門。這樣，為了更好的渡過嚴冬，許多生物在進化上選擇了“落葉”這一方式。

生物的進化方向是輻射進行的，另一些植物則獲得了在低溫下酶的活性仍然能較好維繫的本領。

這些植物自然就不須要以“落葉”的方式來面對冬季，所以能保持四季綠色。 要說明的是，常青植物也要落葉，也有老葉、新葉的更替，但一年四季都在進行。

冬天，很多樹木都會變黃、落葉。這是因為樹木裡的水分很大部分是透過樹葉散發的，而冬天天氣轉涼，氣候也乾燥，水分少。樹木就會落葉，以防止水分流失。 但是，有些樹葉在冬天也是常青的。它們大多是針狀的樹葉，葉子中的水分濃縮。而且它們的葉子表面有蠟層，不容易蒸發水分。所以，它們是不需要在冬天落葉的。