Les arbres survivent en se mettant en hibernation l'hiver, leur tronc est protégé par l'écorce, la sève réduit son flux et les racines s’enfonçant dans le sol profond sont bien à l'abri et trouvent toujours de la nourriture.
Les feuilles sont la partie fragile des arbres, elles lui permettent de vivre de la photo synthèse mais quand à l'automne la lumière décroit et que les températures baissent, les hormones, composants complexes et oligo-élément vont modifier leurs proportions à l'intérieur de la sève donnant le signal de l'hibernation.
Ainsi la chlorophylle va diminuer peu à peu, laissant la place aux carotènes et xanthophylles qui sont présent tout au long de l'année mais du fait de la disparition de la chlorophylle vont colorer les feuilles de jaune clair ou de marron foncé selon les espèces. Ces feuilles d'habitude molles, vont durcir du fait de ces changements. Ce bouleversement à l'intérieur de l'arbre va déclencher la mise au repos et la séparation des feuilles de l'arbre qui se mettent à tomber. Leurs emplacements sont cicatrisés par un composé fabriqué par l'arbre.
Si les arbres des régions tempérées ne perdaient pas leurs feuilles ils seraient blessés par le froid et en mourraient.
Les pins, sapins et autres arbres et plantes aux feuillage résistant à l'hiver, ont un système de protection différent. Leurs feuilles sont plus épaisses, enduite d'une couche de (cire) et n'ont pas autant de sève. D'autre part ils n'ont pas autant besoin de photosynthèse que les autre.
Les arbres qui perdent leur feuillage en automne sont dit "caduques", ceux qui les gardent sont dits "résistants".
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