稻谷变黄主要是成熟过程中发生的自然变化。稻谷成熟后光合作用停止，叶绿素开始分解，原本绿色的叶绿素减少，而黄色、橙色的类胡萝卜素逐渐显现，所以看起来金黄。

稻谷从抽穗到完全成熟大约需要30天，这时候植株停止制造养分，叶绿素含量从80%下降到20%，而类胡萝卜素从20%上升到80%，这种颜色转变是植物自我保护的表现。农科院大前年实验数据显示，成熟稻谷的叶绿素降解速度是每天0.5%，而类胡萝卜素合成速度是每天0.3%，这种比例变化让颜色从绿转黄。稻谷在收割前15天，叶片就会停止光合作用，但细胞仍在缓慢消耗叶绿素，直到收割时完全分解。土壤中钾元素含量高会加速叶绿素分解，这也是南方稻田比北方更金黄的原因。