在活体植物中，叶绿素得到了很好的保护，既可以发挥光合作用，又不会发生降解。但离体叶绿素对光照很敏感，光和氧气作用可导致叶绿素不可逆的分解。在自然条件或以胶态分子团存在的水溶液中，叶绿素在有氧的条件下，可进行光氧化而产生自由基，因此一些研究人员认为叶绿素的光氧化降解必需有氧分子参与，而且其降解速率随氧分子浓度的升高而加快。单线态氧和羟基自由基是叶绿素光化学反应的活性中间体，可与叶绿素吡咯链作用而进一步产生过氧自由基和其他自由基，最终可导致卟啉环和吡咯链的分解既而造成颜色的褪去。当然影响光氧化的因素有很多，比如体系中的水分、温度、光照时间、光照强度、光的波长范围等等，在这些影响因素中主要有光照时间、光照强度、光的波长范围、氧的浓度。目前在此方面的研究主要集中在自然光(复合光)对色素的影响，而且大多数研究不是很深人。对于单色光(不同波段的光)对叶绿素稳定性的影响研究方面的报道却较少。

已有研究表明，叶绿素酶是一种糖蛋白。叶绿素酶催化叶绿素结构中的植醇键而水解生成脱植叶绿素，是叶绿素降解中的关键酶。叶绿素酶是以叶绿素作为底物的，它是一种酯酶。脱镁叶绿素也是叶绿素酶的底物，酶促反应的产物是脱镁脱植叶绿素。叶绿素酶的最适反应温度在60～80℃范围，实验证明，叶绿素酶在80℃以上其活性下降，100%时已完全失活。

一些研究表明，叶绿素提取液在不同受热温度下，其降解速率曲线有明显的拐点，叶绿素在80℃以下，降解速度较慢，90℃以上降解速度急剧加快。总体而言，随着温度的升高，叶绿素降解的速率是逐渐加快的，只是较低的温度下降解速率不明显。

体系的pH值是影响叶绿素稳定性的一个重要因子，叶绿素在中性和弱酸弱碱性条件下较稳定，相关研究表明：pH值在6～11之间叶绿素的保存率高达90%。但当体系的pH值下降到4时，叶绿素脱镁反应的速度比较明显，且随着酸性的增强，破坏性越大。

大多数文献报道，叶绿素降解速率与氧气浓度呈正相关，也就是说随着氧气浓度的增大，整个提取液的体系褪绿现象越严重，即叶绿素的保存率越低。

在酸性条件下，叶绿素分子卟啉环中的镁离子可被氢离子取代，生成黄褐色的脱镁叶绿素，脱镁叶绿素分子中的氢离子又可被其他金属离子如：铜、锌、钙离子取代，而生成相应的叶绿素金属离子络合物而恢复为绿色。实验表明，这种络合物对酸、光、氧、热等稳定性大大提高了，这些离子均能使叶绿素保存率提高，使叶绿素能够较长时间的保存，而且铜离子的效果优于锌离子。尽管叶绿素铜络合物的色泽及其稳定性比锌络合物的好，但铜离子属于重金属离子，毒害性较大，所以应该对其含量进行严格控制；而锌是人体必需的微量元素，因此，在绿色果蔬加工过程中，采用锌离子取代叶绿素分子中的镁离子，形成较稳定的叶绿素锌络合物，目前已经得到了产业化应用。