落叶，是植物叶片衰老的结果，同时也是在逆境下植株自我保护现象。
一年生草本双子叶植物的叶，随着植物死亡而枯死，多数并不会落叶。多年生的植物常见落叶现象。在落叶的过程中，有些植物的叶柄的基部产生离层，但有些植物则无离层现象，例如大多数单子叶植物的叶脱落是以机械折断方式脱落。
离层与叶的脱落
产生离层的植物，在叶落时，叶柄基部或近基部的部分薄壁组织细胞开始分裂，产生数层小细胞，这就是离区。离区又分别有远于茎端的离层区和近于茎端的保护层两部分。离层区产生不久，离层细胞开始黏液化，细胞彼此近乎呈游离状态，在自身重力，及外力作用下，也从离层脱落。
离层下方的保护层，由数层栓质化的细胞所组成，在叶的脱落初期起到保护作用，避免水分的散失和昆虫和真菌等对植物的侵害。
杨树叶的离层
落叶的生物学意义
落叶对于植物具有重要意义，除了叶的衰老脱落，落叶对不良环境的一种适应。树叶全部脱落，植物的光合作用基本停止，水分的蒸腾大大减少，这有助于植物进入休眠，让植物顺利度过炎热的干旱，或是严寒的冬天。
同时，落叶具有排泄的作用，过多金属元素的存在对于植物而言是有害的，植物在落叶之前会将许多金属元素主动转运到老叶中，并随落叶脱离植物体。在落叶中，总会发现像铝、锌、铁、铅的等金属的含量要高于生活叶。
落叶机理在农业生产的应用
在农业生产中，加快或延迟叶的衰老对农业生产有重要的意义。如在棉花收获的季节，促进棉花叶早落，有利于机械的采收；在植物生长期，延缓叶片早衰脱落，可以提高产量。植物的基因、激素及营养条件等因素多与叶片衰老有关。植物营养缺乏、喷施乙烯、脱落酸及马来酰肼等物质，均可促进叶的衰老和脱落。喷施细胞分裂素、生长素、赤霉素、多铵和钙调素等物质，可延缓叶片的衰老。
