葉
C4植物の葉には、維管束鞘が2重となっており、メストム鞘(メストムしょう、mestome sheath)と呼ばれる。これを欠くC4植物もある。その外側には比較的大きな柔細胞からなる環状葉肉(かんじょうようにく、kranz)がある。こちらは必ず存在し、葉緑体に富んでいる。維管束の外側を維管束鞘が、その外側を葉肉細胞が放射状に取り囲むこの構造を、ドイツ語の「花環 Kranz」からクランツ構造(クランツこうぞう、Kranz anatomy)という。以外の葉肉細胞では柵状柔細胞と海綿状柔細胞の区別が不明瞭である。また、葉脈間の距離がC3植物に比べて短く、空気間隙も少ない。
沈水葉(ちんすいよう、submerged leaf)は、水中にある沈水性(ちんすいせい、submergence)を持つ葉である。一般に軟弱で、機械的組織の発達が悪い。バイカモ Ranunculus nipponicus var. submersus(キンポウゲ科)、マツモ Ceratophyllum demersum(マツモ科)、タヌキモ Utricularia vulgaris(タヌキモ科)、クロモ Hydrilla verticillataやセキショウモ Vallisneria asiatica(トチカガミ科)、エビモ Potamogeton crispus(ヒルムシロ科)など見られ、これらは全ての葉が沈水性を持つ。
エリカ葉(エリカよう、ericoid leaf)はツツジ科のガンコウラン属 Empetrum やツガザクラ属 Phyllodoce、エリカ属 Erica などが持つ小さく針状の葉で、重複葉(ちょうふくよう、duplicate leaf)とも呼ばれる。葉縁付近の背軸側(腹側)に襞状の突起ができ、葉の背軸側に空洞部分ができることで気孔をその空洞の内側にのみ持つようになっている。左右の葉縁が背軸側に折れ曲がったように見えるが、実際は発生の途上に背軸側の基本組織中に新たに生じた分裂組織から二次的に作られたものである。この部分を重複葉身(ちょうふくようしん、duplicate blade)という。気孔が分布する空洞に面していない部分は厚いクチクラに覆われ、クチクラ蒸散を極度に減らしている。また、気孔の分布する空洞部分と外界を連絡する溝の両側は毛が覆い、空気の流通を妨げている。逆に葉の向軸側の表皮下には日射の強い高山において光合成効率を上げるため柵状組織が発達している。こうした構造により蒸散を最小限に抑え、高山に適応している。
また、一般の落葉樹でも、落葉の時期でなくとも、乾燥がひどかったり、葉が塩害にあった時など、不特定の時期にも葉を落とす場合がある。
落葉を行う場合、葉柄のつけ根で葉がきれいに落ちるが、これは、ここに離層と呼ばれる切り離し面ができるためである。これは植物が自ら作るものである。押し葉標本を作ると葉がボロボロ落ちる木があるが、これも標本の枝中の水分が乾き切って死ぬ前に、離層を作ってしまうためである。したがって、葉を落とさないためには、枝を切り落としてすぐ、熱湯などで枝を殺してしまうとよいとも言う。
常緑植物でも一部の種、針葉樹のスギやニオイヒバ、メギ科のナンテン、ベンケイソウ科の多肉植物などで、冬には紅葉するが枯れて落葉はせず、春には再び緑色に戻るものがある。赤い色素は紫外線を吸収する作用があり、光合成活動が低下している時期に過剰な光による組織への悪影響(光阻害)を防止する効果があると考えられている。
複葉原基では、本来シュート頂分裂組織で発現し葉原基では発現しない1型KNOX遺伝子や葉原基とシュート頂の境界で発現し1型KNOX遺伝子の発現境界を規定するCUP-SHAPED COTYLEDON遺伝子(CUC)の発現がみられる。葉原基基部の周縁部 (marginal blastozone) にて1型KNOX遺伝子などの働きにより小葉原基が生じ、葉形が複雑化する。
楯状葉では、裏側を規定する遺伝子が葉原基の基部では葉の表側に発現していることで細胞分裂活性の高い領域が円形になり、形成されると推定されている。
マツ属 Pinus ではシュートに長枝と短枝が分化し、針形葉が短枝に分類群ごとに1–5本の一定の数ずつつく。この短枝は俗に「松葉」と呼ばれる。クロマツでは短枝に2本の針形葉、ダイオウマツは短枝に3本の針形葉、ゴヨウマツは短枝に5本の針形葉をつける。また、マツの葉は等面葉である。
幅が狭く扁平なものを線形葉(せんけいよう、または線状葉、線葉)という。中脈が明らかで、背軸面には気孔が気孔帯がみられることが多い。モミ、ツガ(マツ科)、カヤ、イヌガヤ(イチイ科)などには2本の気孔帯が認められる。イヌマキ(マキ科)の線形葉は中脈が顕著である。コウヤマキ(コウヤマキ科)の線形葉は短枝につく2本の葉が合着したものである。
扁平な葉が十字対生して茎を包んでいるものを鱗形葉(りんけいよう、または鱗状葉、鱗葉、scale like leaf)と呼ぶ。ヒノキ科の普通葉に多く、ヒノキやサワラ、アスナロやコノテガシワに見られる。ビャクシンの葉は普通、鱗形葉であるが、ときどき針形葉を交じる。
葉は、まずシュート頂分裂組織(茎頂分裂組織、SAM)の側方に葉原基として形成される。種子植物のシュート頂分裂組織の細胞は外側からL1、L2、L3の3層の異なる安定的な組織層として組織化されている。葉原基形成にはL1層でのオーキシン極性輸送が必須である。多くの被子植物では、葉原基はシュート頂側面の表面付近の1層から数細胞層の並層分裂に由来する。特に真正双子葉類では通常L2の細胞に最初の並層分裂がみられるが、イネ科などでは外側の2層の細胞分裂に由来する。
1つの葉原基が発生してから次の葉原基が発生するまでの時間を葉間期(ようかんき、plastochron、プラストクロン)という。対生葉序では葉原基が同時に2個形成されるため、次の1対が作られるまでの時間を葉間期とする。シュート頂分裂組織から葉原基が突起すると茎頂は最小の大きさとなり、このときを最小期(さいしょうき、minimal area phase)という。逆に葉原基が分離する直前の茎頂は最大の大きさになり、このときを最大期(さいだいき、maximal area phase)という。ヒョウタンボク属では葉間期は1.5–5.5日であることが分かっている。
伝統的な日本料理においては、食用葉のほかに、盛りつけのあしらいとして、青カエデ、ナンテン、アジサイ、キク、カキ、キュウリなどの葉を用いることがある(かいしき)。また、盛り付けのさいに、装飾を兼ね庖丁で細工が施されて、接触をさける仕切りに用いたり、にぎり寿司などをのせたりすることもある(バラン→ハラン)。
葉緑体を持ち、光合成を行う葉を普通葉(ふつうよう、foliage leaf)と呼ぶ。普通葉の多くは扁平であるが、針葉樹の針状葉(しんじょうよう、needle leaf)やネギ属 Allium(ヒガンバナ科)やイグサ属 Juncus(イグサ科)が持つ管状葉(かんじょうよう、tubular leaf)も普通葉に含まれる。また、1個体に異なる形態の普通葉が生じる現象を異形葉性(いけいようせい、heterophylly)と呼ぶ。より広義には、普通葉の形態に限らずその種の特徴として常に2種類以上の異なる形態の葉を持つことを指す。異形葉性を示す葉を異形葉(いけいよう、heterophyll)という。
葉の構成部分は基部から順に、托葉、葉柄、葉身の3部に大別される。托葉(たくよう、stipule)は葉の基部付近の茎または葉柄上に生じる葉身とは異なる葉的な器官で、葉柄(ようへい、petiole)は茎と葉身を繋ぎ、葉身を支持する。被子植物の葉が持ち、普通扁平な光合成を行う主要な部分を葉身(ようしん、lamina, blade)という。葉身の組織は葉脈、葉肉、表皮からなる。
托葉や葉柄を欠く葉も多い。