Föhn tritt überall dort auf, wo Gebirgsketten von kräftigen Winden überströmt werden. Als wesentlicher Effekt bringt der Föhn auf der strömungsabgewandten Seite des Gebirges warme und vor allem trockene Fallwinde, die häufig Sturmstärke erreichen. In den betroffenen Gebieten stellt der Föhn eine der markantesten Wettererscheinungen überhaupt dar.
In den meisten Gebieten tritt Föhn wegen der vorherrschenden Windrichtung nur auf einer Seite des Gebirges auf. Als Besonderheit ist der alpine Föhn auf beiden Seiten des Gebirges eine bekannte Erscheinung. Benannt nach der auslösenden Hauptwindrichtung bläst auf der Alpennordseite der Südföhn und auf der Alpensüdseite der Nordföhn.
Beim klassischen Südföhn liegt in der Regel ein kräftiges Tiefdruckgebiet im Bereich der Biskaya oder über den Britischen Inseln. Meist verlagert sich das Tief nur langsam ost- oder nordostwärts. Die zum Tief gehörende Kaltfront liegt über Frankreich und verlagert sich ebenfalls langsam ostwärts. Vor der Kaltfront herrscht eine alpenquerende Südströmung.
Auf der Alpensüdseite liegt in den unteren Luftschichten Kaltluft. Die in den höheren Luftschichten aus südlichen Richtungen heranfliessenden feuchtmilden Luftmassen stauen sich an den Alpen und es fällt mässiger bis starker Niederschlag. Die Wolkenwand am Alpenkamm wird von der Nordseite her als sogenannte Föhnmauer wahrgenommen.
Die Niederschläge auf der Alpensüdseite greifen in die unmittelbar nördlich des Alpenhauptkammes gelegenen Gebiete über. Je nach Windstärke und insbesondere je nach Windrichtung sind unterschiedliche Gebiete betroffen: bei Südostwind eher das Oberwallis bis zum Zentralwallis und das Grimselgebiet, bei Südwind das Urner Oberland (Urseren) und die obere und südliche Surselva, bei Südwestwind weite Teile von Mittelbünden und das Oberengadin.
Nördlich des Alpenhauptkamms ist ein Absinken der Luftmassen mit Erwärmung und Wolkenauflösung zu beobachten. Dieser Bereich mit sehr klarer Luft und fast blauem Himmel wird als Föhnfenster bezeichnet. Mit dem Überströmen des Alpenkamms bilden sich in der Atmosphäre Leewellen. Im Bereich der Wellenrücken entstehen dabei oft charakteristische linsenförmige Wolken (Altocumulus lenticularis), die der Volksmund als «Föhnfische» bezeichnet.
In den Föhntälern der Alpennordseite sind Föhnstürme keine Seltenheit. Am klassischen Föhnstandort Altdorf im Urnerland erreichen die heftigsten jährlich Windspitzen zwischen 100 und 140 km/h.
Hin und wieder fällt bei Südföhn wenig oder gar kein Niederschlag auf der Alpensüdseite. Beim klassischen Südföhn liegt in diesen Fällen das steuernde Tiefdruckgebiet mit der dazugehörenden Kaltfront etwas weiter entfernt von den Alpen.
Südföhn ganz ohne Niederschlag tritt auch auf, wenn über Südosteuropa ein Hochdruckgebiet liegt (antizyklonaler Föhn). Die Alpen werden aus Südosten von trockener Luft überströmt. Auf der Alpensüdseite herrschen dabei oft praktisch wolkenlose Verhältnisse und es fällt kein Niederschlag. Die Folge davon ist eine extrem tiefe relative Luftfeuchtigkeit in den Föhntälern der Alpennordseite. Beim klassischen Föhn liegt sie meist im Bereich von 30 bis 40 %. Bei antizyklonalem Föhn kann die relative Feuchtigkeit auf 10 bis 20 % und in seltenen Fällen auch tiefer sinken.
Der klassische Nordföhn wird durch ein Hochdruckgebiet über der Region Atlantik-Westeuropa ausgelöst. Es steuert feuchtkühle Luft aus dem Raum Nordsee gegen die Alpen. Die Luftmassen überqueren die Alpen von Norden nach Süden, und das Staugebiet mit den Wolken und den Niederschlägen liegt über dem Alpennordhang. Die Dicke der Wolkenschicht nimmt mit zunehmender Entfernung von den Alpen rasch ab. Im Jura ist die Wolkendecke in den meisten Fällen bereits aufgerissen.
Bei Nordföhn werden die grössten Niederschlagsmengen am zentralen und östlichen Alpennordhang registriert. Die Niederschläge sind aber nicht so intensiv wie bei Südstau auf der Alpensüdseite. Die Wetteraktivität ist in der Westschweiz geringer als in der Ostschweiz, da sich im Westen der Hochdruckeinfluss stärker bemerkbar macht. Im Wallis und in Graubünden ist der Himmel meist stark bewölkt, manchmal fallen auch Niederschläge, vor allem in Graubünden.
Südlich des Alpenhauptkamms sinkt die kühle, schwere Luft aus dem Norden in die Täler ab. Dabei erwärmt sie sich und die Wolken lösen sich auf. Der Nordföhn bringt auf der Alpensüdseite im Allgemeinen klares, schönes Wetter und manchmal auch einen beträchtlichen Temperaturanstieg.
Auch bei Nordföhn bilden sich Leewellen mit den typischen linsenförmigen Wolken und Rotoren. Ein kräftiger Nordföhn kann noch im Südtessin Windspitzen um 80 km/h oder mehr erreichen und manchmal bis in die Po-Ebene hinaus fliessen. Vereinzelt ist der Nordföhn schon bis zum Golf von Genua vorgestossen.
Am häufigsten ist Föhn in den Nord-Süd beziehungsweise Süd-Nord gerichteten Alpentälern zu beobachten, die im Talhintergrund einen möglichst tiefen Passübergang aufweisen. Die Föhnhäufigkeit nimmt zudem mit der Stationshöhe und gegen den Alpenhauptkamm hin zu. In Richtung Alpenvorland südlich und nördlich der Alpen nimmt die Föhnhäufigkeit ab.
Der alpine Föhn bläst nicht überall und nicht zu jeder Jahreszeit gleich häufig. Am aktivsten ist der Nordföhn auf der Alpensüdseite. Der Südföhn und der Nordföhn zeigen sich am häufigsten im Frühling.
Die Hauptföhngebiete auf der Alpennordseite sind:
Die Hauptföhngebiete auf der Alpensüdseite sind:
Der Föhn kann beidseits der Alpen in seltenen Fällen vier bis fünf Tage ohne Unterbruch wehen. Die bisher längste registrierte Föhnperiode von über fünf Tagen stammt vom Messstandort Poschiavo auf der Alpensüdseite.
Am klassischen Föhnstandort Altdorf ist die Föhnhäufigkeit bis ins Jahr 1864 zurück bekannt. Die lange Datenreihe zeigt, dass der Föhn im Laufe der Jahrzehnte immer etwa gleich häufig aufgetreten ist.
Die Föhnforschung ist schon weit über 100 Jahre alt. Eine der zentralen Fragen war dabei immer, warum die warme leichte Luft überhaupt in die Täler absteigen und dort die kalte schwere Luft verdrängen kann.