高等植物的叶是植物体上进行光合作用的主要场所，位于叶肉组织中的叶绿体的片层结构上具有一整套的光合（同化）反应所需的酶和载体，它们吸收CO2和水，合成葡萄糖并释放出氧气，为植物体的其他代谢（异化反应）提供原料，为生物界的其他类群提供食物。仔细观察叶片的内部结构，可以发现这是一座组织协调严密，布局精巧合理的精美的食物工厂。工厂的围墙是上下表皮，而叶肉细胞是加工和储存养料的车间，光合原料 CO2由表皮上的气孔进入叶内空间，水分则是由叶脉的输导组织运来的。光合产物中的碳水化合物由韧皮部运出来，少数也可以留下来，以淀粉粒等形式暂时储存在叶肉细胞中，氧气一部分留在发达的叶肉细胞间隙中或溶解在细胞中，一部分通过气孔排出体外。根据叶肉细胞的结构方式不同，叶有两面叶和等面叶之分。两面叶（如桃树叶）有栅栏组织和海绵组织之分，栅栏组织细胞圆柱状紧密排列在上表皮下方，是光合作用的主要场所；海绵组织为星状或不规则形状，细胞间隙发达，光合能力较弱，有贮藏作用。等面叶（如小麦叶）没有栅栏组织和海锦组织的分化。叶片组织中叶绿体的分布也很有趣，在表皮中没有叶绿体，使表皮成一层透明的膜，阳光可透过它直接照到叶肉细胞上；栅栏组织的叶绿体大而多，内部光合片层发达，这些叶绿体在细胞中有规律地排列，以求最有效地接受阳光；海绵组织中叶绿体较少，内部片层不很发达，排列也无序。在植物体上叶片是形态结构随环境条件变化而变化最大的一种器官，同一植物叶的形状在不同环境中可能面目全非。有时即使同一株植物上叶的形状也差别很大（如构树）。叶一般由叶柄、叶片和托叶三部分构成，三部分俱全的叫完全叶，缺少其中之一的叫不完全叶。一个叶柄上可以只有一个叶片，也可以有多个小叶片，分别称为单叶和复叶。叶片、叶柄、托叶的形状，复叶的形状和小叶片数目等非常复杂多样，叶片的质地（有革质、纸质、草质、肉质等等）也非常不同。叶片上叶脉的分布形状也有差别；表皮附属物（气孔器、表皮毛、腺体、角质层、蜡被等等）和表皮细胞的形状、数目等也有变化。以上这些性状在物种之间和种内也有一定的规律，全面深入地研究分析可以成为植物分类的依据。叶的另一功能是帮助清除植物体内的代谢废物，这废物可以随着落叶而被抛弃。蒸腾作用也是叶的主要功能，与光合作用一样，对植物生活有着重要意义。