叶子并不是长久地生长在植物体上，而是有一定的寿命。一般一年生植物，叶子随着植物体一起死亡。多年生草本植物和落叶的木本植物，其叶子的寿命只有一个生长季。常绿的木本植物，叶的寿命可以有几年。
当植物即将落叶时，叶子内部发生很大变化，细胞中有用物质逐渐分解运回茎内。叶绿体中叶绿素分解比叶黄素快，叶片逐渐变黄。有些植物在落叶前细胞中有花青素产生，绿叶变为红叶。与此同时，在叶柄基部有一层细胞进行分裂，形成几层小型的薄壁组织细胞，这层结构叫做离层，不久这层细胞间的中层分解，继而整个细胞分解，叶片逐渐枯萎，以后由于风吹雨打等机械力量，使叶柄自离层处折断，叶子脱落。在离层折断处的细胞栓质化，起着保护“伤口”的作用。叶脱落后，在茎上留有的疤痕，叫做叶痕。