В ряде случаев листья помимо основных начинают выполнять дополнительные функции. В этом случае часто они изменяют свое строение, превращаясь в различные видоизменения.
У многих лазающих растений часть листьев превращается в усики . Они закручиваются вокруг различных предметов, закрепляя стебель в поднятом состоянии (горох).
У других растений лист превращается в колючку (кактусы), выполняя защитную функцию.
В ряде случаев листья берут на себя запасающую функцию . В этом случае происходит разрастание мезофилла, внутренние его слои не получают света и не фотосинтезируют, но в них могут накапливаться питательные вещества (капуста) или вода (толстянковые).
Интересную группу представляют собой ловчие листья насекомоядных растений. Как правило, такие растения произрастают в условиях дефицита азотного питания (болотные и эпифитные растения). Нехватку азота они компенсируют, переваривая насекомых, для ловли которых приспособлены их листья. У росянок поверхность листьев образует многочисленные выросты, на концах которых выделяются капли вязкой жидкости, содержащие пищеварительные ферменты. Насекомое, севшее на такой лист, прилипает, лист свертывается, смачивая насекомое пищеварительным соком. В основном в нем содержатся ферменты, расщепляющие белки, образующиеся в результате аминокислоты всасываются листьями и служат источником азота.
У других насекомоядных растений, например у венериной мухоловки , листья способны при прикосновении к их верхней поверхности достаточно быстро сворачиваться по средней жилке, при этом насекомое оказывается зажатым в «клетке» из выростов листа. Со временем оно умирает и переваривается растением. Такие ловчие листья обычно содержат хлорофилл и участвуют в фотосинтезе.