Le fœhn se manifeste partout où les chaînes de montagnes sont balayées par des vents puissants. L'effet principal du fœhn est d'apporter des vents descendants chauds et surtout secs sur le côté de la montagne opposé au courant, qui atteignent souvent la force d'une tempête. Dans les régions concernées, le fœhn est l'un des phénomènes météorologiques les plus marquants.
Dans la plupart des régions, le fœhn ne se manifeste que sur un côté de la montagne en raison de la direction du vent dominant. Le fœhn alpin est une particularité connue des deux côtés de la montagne. Le fœhn du sud souffle au Nord des Alpes et le fœhn du nord au Sud des Alpes.
Dans le cas du fœhn du sud classique, une profonde zone dépressionnaire se situe généralement dans la région du golfe de Gascogne ou au-dessus des îles Britanniques. La plupart du temps, la dépression ne se déplace que lentement vers l'est ou le nord-est. Le front froid associé à la dépression se situe au-dessus de la France et se déplace également lentement vers l'est. A l'avant du front froid, un courant de sud traverse les Alpes.
Au Sud des Alpes, de l'air froid se trouve dans les basses couches. Les masses d'air doux et humide qui s'écoulent dans les couches d'air supérieures en provenance du sud s'accumulent contre les Alpes et les précipitations sont modérées à fortes. Le mur de nuages sur la crête des Alpes est perçu du côté nord comme ce que l'on appelle un mur de foehn.
Les précipitations au Sud des Alpes se propagent aux régions situées immédiatement au nord de la crête principale des Alpes. Selon la force et surtout la direction du vent, différentes régions sont touchées : par vent du sud-est, plutôt le Haut-Valais jusqu'au Valais central et la région du Grimsel, par vent du sud, l'Oberland uranais (Urseren) et la Surselva supérieure et méridionale, par vent du sud-ouest, de larges parties du centre des Grisons et de la Haute-Engadine.
Au nord de la crête principale des Alpes, on observe un abaissement des masses d'air avec réchauffement et dissipation des nuages. Cette zone d'air très clair et de ciel presque bleu est appelée fenêtre de foehn. Le passage de la crête des Alpes est à l'origine d'ondes orographiques dans l'atmosphère. Des nuages aux formes souvent caractéristiques rappelant une «pile d'assiettes» se développent dans le sillage de ces ondes. Il s'agit de nuages lenticulaires (altocumulus lenticularis).
Dans les vallées à fœhn du Nord des Alpes, les tempêtes de fœhn ne sont pas rares. A Altdorf, dans le canton d'Uri, lieu classique de fœhn, les plus violentes atteignent chaque année des pointes de vent entre 100 et 140 km/h.
Il arrive parfois que le fœhn du sud ne provoque que peu ou pas de précipitations au Sud des Alpes. Dans le cas du fœhn du sud classique, la zone de basse pression et son front froid se trouvent alors un peu plus éloignés des Alpes.
Le fœhn du sud sans précipitations se produit également lorsqu'une zone de haute pression se trouve au-dessus du sud-est de l'Europe (fœhn anticyclonique). Les Alpes sont alors balayées par de l'air sec en provenance du sud-est. Au Sud des Alpes, il règne souvent des conditions pratiquement sans nuages et il n'y a pas de précipitations. Il en résulte une humidité relative de l’air extrêmement basse dans les vallées à fœhn du Nord des Alpes. En cas de fœhn classique, elle est généralement de l'ordre de 30 à 40 %. En cas de fœhn anticyclonique, l'humidité relative peut descendre à 10 à 20 %, voire moins dans de rares cas.
Le fœhn du nord classique est déclenché par une zone anticyclonique au-dessus de la région Atlantique-Europe occidentale. Elle dirige de l'air frais et humide de la région de la mer du Nord vers les Alpes. Les masses d'air traversent les Alpes du nord au sud et la zone d'accumulation avec les nuages et les précipitations se situe au-dessus du versant nord des Alpes. L'épaisseur de la couche nuageuse diminue rapidement à mesure que l'on s'éloigne des Alpes. Dans le Jura, la couverture nuageuse est déjà déchirée dans la plupart des cas.
En cas de foehn du nord, les plus grandes quantités de précipitations sont enregistrées sur la partie centrale et orientale des versants nord des Alpes. Les précipitations ne sont toutefois pas aussi intenses qu'en cas de foehn du sud au Sud des Alpes. L'activité météorologique est plus faible en Suisse romande qu'en Suisse orientale, car l'influence de l'anticyclone se fait davantage sentir à l'ouest. En Valais et dans les Grisons, le ciel sera généralement très nuageux, avec parfois des précipitations, surtout dans les Grisons.
Au sud de la crête principale des Alpes, l'air frais et lourd en provenance du nord descend dans les vallées. Ce faisant, il se réchauffe et les nuages se dissipent. Au Sud des Alpes, le foehn du nord apporte généralement un ciel peu nuageux ou dégagé avec parfois une hausse considérable des températures.
Par foehn du nord également se forment des ondes sous le vent avec des nuages et des rotors typiques en forme de lentilles. Un fœhn du nord puissant peut encore atteindre des pointes de vent de 80 km/h ou plus dans le sud du Tessin et s'écouler parfois jusqu'à la plaine du Pô. Dans certains cas, le foehn du nord s'est déjà propagé jusqu'au golfe de Gênes.
Le fœhn est le plus souvent observé dans les vallées alpines orientées nord-sud ou sud-nord, qui présentent un passage de col aussi bas que possible au fond de la vallée. La fréquence du fœhn augmente en outre avec l'altitude de la station et en direction de la crête principale des Alpes. En direction des Préalpes, au Sud et au Nord des Alpes, la fréquence du fœhn diminue.
Le fœhn alpin ne souffle pas partout et pas à la même fréquence en toute saison. Le fœhn du nord est plus fréquent au Sud des Alpes. Le fœhn du sud et le fœhn du nord se manifestent le plus souvent au printemps.
Les principales régions à foehn du Nord des Alpes sont :
Les principales régions à foehn du Sud des Alpes sont :
Le fœhn peut, dans de rares cas, souffler quatre à cinq jours sans interruption des deux côtés des Alpes. La plus longue période de fœhn de plus de cinq jours enregistrée jusqu'à présent provient du site de mesures de Poschiavo au Sud des Alpes.
Sur le site classique à foehn d'Altdorf, la fréquence du fœhn est connue depuis l'année 1864. Cette longue série de données montre que le fœhn est toujours apparu à peu près à la même fréquence au fil des décennies.
La recherche sur le fœhn remonte déjà à plus d'un siècle. L'une des questions centrales a toujours été de savoir pourquoi l'air chaud et léger peut descendre dans les vallées et y repousser l'air froid et lourd.