Okretanje lišća listopadnog drveća dobrodošao je znak jeseni i njezinih dužih, hladnijih noći. Živopisne crvene, žute i narančaste čine shemu boja jeseni i sve su dio cikličke prirode godišnjih doba. Lišće na drveću, grmlju i biljkama dobiva boju kada započne proces mirovanja za zimu.
Listovi su dijelovi biljaka i drveća koji čine hranu neophodnom za održavanje života. Drveće koristi sunčevu svjetlost, vodu i ugljični dioksid uzeti iz zraka za proizvodnju energije. Ugljični dioksid i voda pretvaraju se u glukozu, koja je vrsta šećera. Glukoza se tada koristi kao energija za život i rast stabla. Cijeli ovaj proces naziva se fotosinteza. Listovi su zeleni jer sadrže kemijski klorofil koji olakšava fotosintezu.
Kada se dani i noći počnu hladiti, a noći sve duže, stabla osjećaju da se približavaju jesen i zima. U pripremi stabala za mirovanje prekida se cirkulacija lišća koje više nije potrebno za proizvodnju hrane. Zbog dužih noći i smanjene sunčeve svjetlosti, proizvodnja klorofila je smanjena, što znači da će zelenilo s vremenom nestati s lišća. Neki od pigmenata odgovornih za izazivanje jarkih boja u lišću, kao što su karotenoidi, već su prisutni u lišću, ali su zaklonjeni zelenim klorofilom. Karotenoidi su odgovorni za žutu, narančastu i smeđu boju.
Pigmenti koji uzrokuju svijetle crvene, rumene i ljubičaste boje nazivaju se antocijanini. One se proizvode u lišću nekih vrsta u jesen zbog prekomjerne količine glukoze u lišću, zajedno sa jakom svjetlošću jeseni. To je razlog zašto neke vrste drveća proizvode svijetlocrveno lišće za razliku od drugih koje postaju žute ili zlatne.
Javori su poznati po svojoj paleti jesenskih paleta. Različite vrste javora u jesen postaju svijetlocrvene, ljubičaste, žute ili gotovo bezbojne. Hrastovi imaju tendenciju da proizvode smeđe i crvene boje zbog otpada u svom lišću. Stabla hikorija imaju zlatno smeđe lišće, a jasike i topole postaju žute. Dren daje crvenkasto-ljubičasto lišće, dok kiselo drvo i crni tupelos daju svijetlo grimizno crveno lišće. Brijestovi mogu biti malo razočaravajući, jer im listovi obično postanu smeđi i otpadaju bez velike emisije.
Različite vrste se okreću u različito vrijeme. Stabla u istočnoj regiji Sjedinjenih Država imaju tendenciju da se okreću ranije, u rujnu, kao i ona u središnjim Rocky Mountains. Do kraja studenoga, drveće u Smoky Mountains, Adirondacksu i Appalachiansu će imati lišće. Na zapadu, stabla u planinskim predjelima imaju tendenciju da budu najnovije.
Nekoliko čimbenika utječe na jesenske boje, čineći neke godine boljim ili lošijim za gledanje od drugih. Najbolje jesenske boje su zahvaljujući toplijem, kišovitom proljeću, lijepom vremenu tijekom ljeta, te toplijim, sunčanijim jesenskim danima i prohladnim noćima. Jesenska predstava koja više razočarava može biti posljedica kasnijeg proljeća, suše tijekom ljeta i toplijeg razdoblja tijekom jeseni.