Obrnjeno listje listavcev je dobrodošlo znamenje jeseni in njenih daljših, hladnejših noči. Živahne rdeče, rumene in oranžne barve sestavljajo barvno shemo jeseni in vse so del ciklične narave letnih časov. Listi na drevesih, grmovnicah in rastlinah se obarvajo, ko začnejo proces mirovanja za zimo.
Listi so deli rastlin in dreves, ki zagotavljajo hrano, potrebno za vzdrževanje življenja. Drevesa za proizvodnjo energije uporabljajo sončno svetlobo, vodo in ogljikov dioksid, vzeti iz zraka. Ogljikov dioksid in voda se pretvorita v glukozo, ki je vrsta sladkorja. Glukoza se nato uporablja kot energija za življenje in rast drevesa. Celoten ta proces se imenuje fotosinteza. Listi so zeleni, ker vsebujejo kemični klorofil, ki olajša fotosintezo.
Ko se dnevi in noči začnejo hladiti in noči postajajo daljše, drevesa začutijo, da se približujeta jesen in zima. Pri pripravi dreves na mirovanje se prekine kroženje listov, ki niso več potrebni za proizvodnjo hrane. Zaradi daljših noči in zmanjšane sončne svetlobe se proizvodnja klorofila zmanjša, kar pomeni, da bo zelena sčasoma izginila z listov. Nekateri pigmenti, ki so odgovorni za ustvarjanje živahnih barv v listih, kot so karotenoidi, so že prisotni v listih, vendar jih zakriva zeleni klorofil. Karotenoidi so odgovorni za rumene, pomaranče in rjave barve.
Pigmenti, ki povzročajo svetlo rdeče, rjave in vijolične barve, se imenujejo antocianini. Te nastanejo v listih nekaterih vrst jeseni zaradi prevelike količine glukoze v listih in močne jesenske svetlobe. Zato nekatere vrste dreves dajejo svetlo rdeče liste v nasprotju z drugimi, ki postanejo rumene ali zlate.
Javorji so znani po svoji paleti jesenskih palet. Različne sorte javorja jeseni postanejo svetlo rdeče, vijolične, rumene ali skoraj brezbarvne. Hrastovi ponavadi proizvajajo rjave in rdeče barve zaradi odpadkov v svojih listih. Drevesa hikorija imajo zlato rjave liste, trepetlike in topoli pa porumenijo. Dren daje rdečkasto vijolične liste, medtem ko kisli les in črni tupelo dajejo svetlo škrlatno rdeče liste. Bresti so lahko nekoliko razočarani, saj njihovi listi običajno porjavijo in odpadejo brez velikega nastopa.
Različne vrste se obračajo ob različnih časih. Drevesa v vzhodni regiji Združenih držav se običajno obrnejo prej, septembra, tako kot drevesa v osrednjem Skalnem gorovju. Do konca novembra bodo drevesa v Smoky Mountains, Adirondacks in Appalachians vsa imela listje. Na zahodu se drevesa v gorskih regijah navadno obračajo najkasneje.
Na jesenske barve vpliva več dejavnikov, zaradi česar so nekatera leta boljša ali slabša za gledanje kot druga. Najboljše jesenske barve so posledica toplejše, deževne pomladi, lepega vremena poleti ter toplejših, bolj sončnih jesenskih dni in hladnih noči. Bolj razočarajoča jesenska predstava je lahko posledica poznejše pomladi, suše poleti in toplejšega obdobja jeseni.