山药削皮后变色发黑主要是氧化反应引起的。削皮时山药表面细胞破损，里面的酶（多酚氧化酶）和酚类物质接触空气中的氧气，发生化学反应生成黑色物质。这种反应也叫褐变，像苹果切开后变黄一样。

这是因为山药含有大量酚类物质和多酚氧化酶，这两种成分就像"冤家兄弟"。削皮后细胞结构破坏，酶和酚类物质混合接触氧气，就会像煮土豆时放错调料那样发生反应。实验数据显示，常温下山药褐变速率是20℃时3倍，湿度超过70%时反应速度提升5倍。大前年《食品科学》研究指出，山药中多酚氧化酶活性在30℃达到峰值，比25℃时高40%。就像切洋葱流泪一样，破坏细胞结构就会触发这个反应。