La précipitation orographique se produit lorsqu'une masse d'air humide est forcée de s'élever en rencontrant une barrière montagneuse. En montant, l'air se détend, se refroidit adiabatiquement, et la vapeur d'eau se condense formant nuages et précipitations sur le versant au vent (exposé au vent). C'est le principal mécanisme de pluie dans de nombreuses régions montagneuses du monde.
Le versant sous le vent (protégé du vent) se trouve en « ombre orographique » ou « ombre pluviométrique » : l'air a déjà perdu une grande partie de son humidité et en descendant il se réchauffe et s'assèche davantage (effet de Foehn). Cela crée des contrastes spectaculaires : le nord de la corniche cantabrique reçoit >1 500 mm/an tandis qu'à quelques kilomètres au sud, sur la Meseta, il n'en tombe que <400 mm.
En Espagne, la précipitation orographique explique la distribution des pluies : la côte nord (Galice, Cantabrique) reçoit les fronts atlantiques de plein fouet contre les montagnes ; la Méditerranée orientale subit des épisodes extrêmes lorsque les vents humides d'est frappent les sierras prélittorales. L'orographie est un facteur clé dans les gouttes froides méditerranéennes, où les cumuls peuvent dépasser 500 mm en 24 heures grâce à l'effet amplificateur des montagnes.