På grunn av byens skarpe topografi og maritim påvirkning har San Francisco mange distinkte mikroklimaer. De høye åsene midt i byen er ansvarlige for en varians på 20 % i årlig nedbør i forskjellige deler av byen. De beskytter også strøkene rett øst for dem mot de tåkete og av og til veldig kalde og vindfulle forholdene som kan oppleves i Sunset District; for de som bor på østsiden av byen er San Francisco mer solfylt, med et gjennomsnitt på 260 klare dager og kun 105 overskyede dager per år.