Der Altweibersommer, die willkommene Schönwetterphase im Herbst, gehört zu den bekanntesten Witterungsregelfällen. Im Flachland kann die Sonne im Herbst allerdings auch bei Schönwetterlagen durch Nebel oder Hochnebel verdeckt sein, was die Wirkung des Altweibersommers schmälert.
Als Witterungsregelfall oder Singularität wird eine an bestimmten Kalendertagen mehr oder weniger regelmässig auftretende Abweichung vom mittleren jährlichen Gang der meteorologischen Elemente bezeichnet. Am deutlichsten zeigt sich der Altweibersommer in Berglagen über dem Nebelmeer. Als ideale Messstation zur klimatologischen Erfassung dieses Witterungsregelfalls bietet sich Davos an: Hier reichen die Aufzeichnungen der täglichen Sonnenstunden mehr als ein Jahrhundert zurück. Das Mass, das dabei verwendet wird, ist die Häufigkeit der Schönwettertage (heitere Tage). Als Schönwettertag oder heiterer Tag definiert MeteoSchweiz einen Tag, wenn die relative Sonnenscheindauer mehr als 80 Prozent erreicht. Das heisst, an einem Schönwettertag entsprechen die tatsächlich gemessenen Sonnenstunden mehr als 80 Prozent der für diesen Tag absolut möglichen Sonnenstunden von Sonnenaufgang bis -untergang.
Aus der Bestimmung der Schönwetterhäufigkeit an den Tagen der Monate September und Oktober in Davos wird klar, dass der Altweibersommer ein Phänomen von Mitte Oktober ist. In der gesamten betrachteten Periode von 1901-2020 zeigten die Tage vom 12. bis zum 17. Oktober am häufigsten schönes Wetter. Besonders ausgeprägt war der Altweibersommer in der Periode von 1901 bis 1960.
Auch unter den heutigen Klimabedingungen ist der Altweibersommer im Oktober ein Thema, allerdings nicht mehr in der markanten Ausprägung wie in den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts. In der Klimaperiode von 1991–2020 stechen der 13., der 22. sowie der 25., 26. und 27. Oktober als häufige Schönwettertage heraus. Die einst klassische Schönwetterperiode zur Oktobermitte kommt bei der Analyse der Klimaperiode 1991–2020 hingegen nicht mehr zum Ausdruck.
Die Herkunft des Namens wird in der meteorologischen Fachliteratur nicht diskutiert. Laut dem Lexikon der sprichwörtlichen Redensarten von Lutz Röhrich leitet sich der Begriff von Spinnfäden her, die im Herbst umherfliegen. Mit «weiben» wurde im Altdeutschen das Knüpfen der Spinnweben bezeichnet, wobei das Wort weiben für das heutige Wort weben verwendet wurde. Im Volksglauben wurden diese Spinnweben auch für Gespinste von Elfen, Zwergen und anderen mythologischen Figuren gehalten. Der Begriff «alt» ist gemäss Duden-Bedeutungswörterbuch im Zusammenhang mit «spät» zu verstehen. Der Altweibersommer ist demnach der Spätsommer oder Nachsommer.