楓葉變紅的現象是由多種因素共同作用的結果，其中內在因素和外在因素都扮演了重要角色。內在因素主要包括楓葉中的色素變化，而外在因素則包括環境條件如氣溫、光照和營養狀況等。
內在因素方面，楓葉中的色素主要有三種：葉綠素、類胡蘿蔔素和花青素。葉綠素是綠色的主要色素，但在秋季，隨着氣溫的下降，葉綠素的產生速度開始落後於其分解速度，導致葉綠素含量減少。類胡蘿蔔素吸收藍光和藍綠光，因此葉片反射出的光線是黃色的，隨着葉綠素的減少，類胡蘿蔔素的黃色色調會變得更加明顯。花青素是一種水溶性天然色素，屬於黃酮類化合物，它在酸性條件下呈紅色。在秋季，楓葉中的花青素可溶糖增多，細胞呈酸性，使得花青素呈現紅色。
外在因素方面，楓葉變紅的程度與時間、乾旱、污染、特別是缺少氮元素等因素有關。營養的壓力，尤其是氮元素缺少的壓力，會使楓葉紅得更早、更透。此外，日照、氣溫和土壤中的營養等因素也會影響到葉子顏色的變化。在氣溫降低、日照時間減少的情況下，楓樹葉子中的糖分和營養物質會開始積累，同時保留更多的水分，這些因素都會影響到葉子顏色的變化。
綜上所述，楓葉變紅是由於秋季氣溫下降導致的葉綠素分解和花青素的增多，以及類胡蘿蔔素的黃色調顯現，同時受到環境因素的影響。這些因素的複雜交互作用構成了楓葉美麗的紅色。