O escurecimento enzimático ocorre porque substratos fenólicos extravasam dos vacúolos e entram em contato com as poli fenol-oxidases (PFO) presentes no citosol.

A degradação da clorofila em resposta ao etileno também altera a coloração de tecidos vegetais.

Nos frutos, a atividade das PFO depende do O₂, do pH e da temperatura; porém não depende da atividade de água.

A oxidação do ácido ascórbico pode levar ao escurecimento químico em frutos fontes dessa vitamina.

A síntese de lignina no processo de cicatrização de feridas é causa de escurecimento.