Voxnan är en 19 mil lång älv i Hälsingland som i huvudsak ligger i Ljusdals, Ovanåkers och Bollnäs kommuner i Gävleborgs län. I vissa korta delar går övre Voxnan även i Dalarnas och Jämtlands län.
Voxnans källsjö är Siksjön i Härjedalens kommun i Jämtlands län. Och två kilometer av övre Voxnan finns dessutom inom Dalarna i Håvenkilen, längst upp i Ore socken, Rättviks kommun i Dalarnas län.
Naturgeografi Voxnan är en skogsälv. Voxnan är det största biflödet till Ljusnan, som är en fjällälv..
Övre Voxnan följer det mest framträdande och enhetliga dalstråket i västra Hälsingland, skapat av inlandsisen och en isälv som i stort följde Voxnans nuvarande sträckning. Isälven mötte under inlandsisens avsmältningsskede vid nuvarande Hylströmmen den innersta mycket trånga viken av en mäktig 70 km lång fjord, som öppnade sig mot Ancylussjön med en gles skärgård strax öster om nuvarande Bollnäs. Högsta kustlinjen, cirka 230 m ö.h. nederst vid slutet av Hylströmmens branta lopp markerar fjordens högsta vattennivå. Isälven förde med sig av inlandsisens tyngd och dess därigenom radiellt glidande nötning stora mängder ur berggrunden eroderat material (sand, mo, mjäla, ler), som sedimenterat avsattes i viken och byggde upp ett mäktigt delta, överst uppemot cirka 30 m tjocklek, 20-25 m vid Blommaberg och minst 15 m vid Vintjärnshedarna. Isälvsdeltat utbreder sig avlagrat i dalgången sluttande ner söderut och österut över hela Voxnadalen i Ovanåkers kommun emot Alfta.
Efter hand från cirka 9700 år sedan som deltaplanet torrlades norrifrån genom landhöjningen kom deltabildningen att förskjutas mot söder och allt längre österut ner i Voxnadalen. Den blivande Voxnan fick erodera genom deltaplanet till sin nuvarande fåra. Efter hand som isfronten för inlandsisen då genom avsmältningen drog sig norrut på land fylldes dalbottnen uppströms Hylströmmen av stora mängder isälvsmaterial på land i form av kilometerbreda sandur-avlagringar. Materialet är grovt och avlagrat i cirka 5 m mäktiga flacka bankar, uppemot Rullbo i 10 m mäktiga lager.
Övre Voxnan är som utpräglad skogsälv, trots sina omfattande omskapande flottledsrensningar, ändå hållande mycket höga botaniska, zoologiska och kvartärgeologiska värden och har därför betydande värden av riksintresse för naturvård och friluftslivet.
Kulturgeografi Övre Voxnan är i stort sett opåverkad av vattenkraftutbyggnad i dess 123 km långa lopp från Siksjön i Härjedalen till Vallhaga i Ovanåkers kommun. Trots en betydlig påverkan under flottningsepoken, men ändå den längsta, bäst bevarade och minst påverkade vattendragssträckan i Mellansverige, hör Voxnan till de ur naturvårdssynpunkt mest värdefulla objekten i Gävleborgs län.
Nedre övriga delen av Voxnan, i Voxnadalen och till utloppet i sjön Varpen, har vattenkraftverk i Vallhaga, Bornforsen, Österforsen (Edsbyn), Malvik (Alfta), Sunnerstaholm och Lenninge (Bollnäs).
Voxnan har i jämförelse med Ljusnan låg regleringsgrad vad gäller årsreglering. I den övre delen av Voxnan, i de största tillflödena, finns ett antal reglerade större sjöar, som kan lagra där tillfört vatten vid vårfloden och av sommar- och hösthalvårets nederbörd. Dessa sjöars dammar var tidigare endast vårflodsanvända flottningsdammar, vars dammutskov nu avtappar vatten årsreglerat, olika efter säsong med ständigt flöde. Detta med avtappad maxvolym vintertid och vanligen med i vattendom fastställd minimivolym övrig årstid, mot det hydrologiskt naturliga i så kallad omvänd vattenföring (omvänd vattenregim), med ett undantag (Storhamrasjön) utan nolltappning. Tappningen av vatten till övre Voxnans älvfåra sker med ett hydrologiskt onaturligt lägre vattenflöde vårflodstid samt vanligen även återkommande mot naturligt med för lågt vattenflöde sommar- och hösttid, detta med stora ekologiska konsekvenser. Den samlade vattenvolymen i Voxnan korttidsregleras först när vattnet långt nedströms når vattenkraftverken i Voxnadalen med Edsbyn och Alfta.
Sedan den 19 juni 2019 ingår Voxnan i ett Voxnadalens biosfärområde inom Unescos globala nätverk för biosfärområden, avseende ekosystemet och landskapet inom den största delen av Voxnans avrinningsområde, i huvudsak inom delen av Hälsingland (bara delen inom Gävleborgs län), men även delen i Orsa finnmark inom Ljusdals kommun och Dalarna. Alltså ej avrinningsområdet utanför Gävleborgs län, för två källsjöområden i Härjedalen, Siksjön och Amsen och för Ängersjödelen av Jättsjön i Hälsingland, av delen belägen utanför Ljusdals kommun och Gävleborgs län. Biosfärområdet täcker cirka 341 533 ha. Syftet är att komma medföra medvetenhet, att se helheten, till lokal samverkan för en miljömässig, social och ekonomisk hållbar utveckling inom avrinningsområdet.
Etymologi Namnet Voxnan kommer historiskt från ordet växa (av fornsvenskans vox) och syftar på att Voxnan ofta snabbt kan svämma över och "växer" över sina strandlinjer. Detta beror av att det finns få sjöar, inga stora i övre Voxnans fåra, som innebär att utjämnande buffringsförmåga efter stora regn saknas. Skillnaderna mellan hög- och lågvattenföringar blir stor, växlingar i vattenföringens storlek kan ofta få ett snabbt förlopp. Sjöprocenten i övre Voxnan, uppströms Voxnadalen är mycket låg, för Voxnan i sin helhet 6,1 %, vilket också är lägre än för norrlandsälvarna norr om Ljusnan, vilket har utgjort en ogynnsam faktor för utnyttjandet av övre Voxnan för vattenkraftproduktion.
Det än lokalt använda namnet i trakterna av översta Voxnan är "Voxa". Äldsta belägget är Wåxen från 1552 (dialektalt Våxa/Våxan), Voxnan vanligt först från 1600-talet.
Älven Voxnan är Ljusnans största biflöde. Disponibel vatteneffekt är 50 MW, varav cirka 29 MW byggts ut, särskilt störst andel vid Alfta.
I sitt övre lopp, ovan Voxna, är Voxnan dock väsentligen outbyggd med vattenkraftverk, frånsett kraftverket från 1932 med 13 % regleringsgrad vid Storlugnströmmen. För biflödena till övre Voxnan finns kraftverk byggt 1994 vid Storhamrasjöns utlopp till Håvaån, i Loån finns två mindre på senare år renoverade vattenkraftverk samt i Gryckån ett gammalt mindre och även ett gammalt mindre i Sälmån.
Medelflödet vid utloppet till sjön Varpen, som genomflyts av Ljusnan är 39,6 m³/s. Vid bron Nybro vid Voxnabruk finns ett pegelhus för daglig mätning av vattenföring från övre Voxnan.
Delsträcka Siksjön-Mjösjön Voxnan rinner upp ur den 7 km långa och långsmala Siksjön i Härjedalen och flyter ut mot sydost lugnt i cirka 1,5 km som en ca 10 meter bred å fram till Voxtjärnen, där högerbiflödet Acksjöån ansluter sig. Efter Voxtjärnen forsar ån avsmalnad, med totalt cirka 9 m fallhöjd, i cirka 1,5 km, till de i samma sprickdal belägna, nära sammanhängande och mycket långsmala Voxsjöarna, först av dem Klucksjön.
Voxsjöarna är landskapsgräns mellan Dalarna och Hälsingland och länsgräns mellan Gävleborgs (Ljusdals kommun) och Jämtlands län (Härjedalens kommun). Över Voxsjöarna i drygt 1,5 mil finns här kortare sträckor med smalare strömdrag med mest bara små fallhöjder (totalt någon meters nivåfall) mellan sprickdalssjöarna Klucksjön, Stensjön, Björnsjön, Holmsjön, Ormsjön, Rörsjön och Mjösjön. Den här övre delen av Voxnan är populär som lättpaddlad kanotled.
Viktigt biflöde till Voxnan i det här övre loppet är Björnån, som har ett betydligt större avrinningsområde och större vattenflöde än vad Voxnan har uppströms Björnåns inflöde i Voxnan. Siksjön räknas ändå som källsjön för Voxnan genom sitt läge liggande i förlängningen av, i samma sprickdal som Voxsjöarna och Voxnan länge nedströms, ända till Hylströmmen.
I Björnåns avrinningsområde finns tre årsregleringsmagasin, de två uppdämda stora källsjöarna Tandsjön och Amsen (i Härjedalen), båda rinner genom Tandsjöån respektive Amsån ut i de samdämda stora sjöarna Fågelsjön respektive Tyckeln, som avrinner till Björnån ut i Voxnan nedströms Björnsjön.
Årsreglering och miljöeffekterna för Voxnan Årsregleringen av övre Voxnan medför att det genom EU utnämnda Natura 2000-området övre Voxnan inte kan klassas som vattenförekomst med god hydrologisk eller ekologisk status, så som det är förpliktigat enligt EU:s vattendirektiv.
Elkraftbehovet i Sverige är störst på vintern och minst på sommaren. För Voxnan och norrlandsälvarna är den naturliga vattenföringen lägst under vintern och högst under våren och sommarhalvåret. Syftet med årsreglering av älvar är att möjliggöra en omfördelning av tillgången av vattnet, att bättre motsvara kraftbehovet under året. Årsreglering innebär alltså en omvänd vattenföring (omvänd vattenregim) mot den hydrologiskt naturliga cykeln, vattnets naturliga kretslopp, med sin genom årsregleringen högsta vattentappning under högvintern i stället för naturligt under vårfloden. Alltså med tömning av vattenmagasinen under högvintern klart till tiden för vårfloden, med återfyllnad sedan under vårfloden och fortsatt återfyllnad under sommaren och länge in på hösten.
Naturligt sker alltså omvänt det lägsta vattenflödet alltid vintertid i stället för sommartid och det naturligt högsta alltid under vårflod. Voxnan har alltså inte hydrologiskt naturlig vattenföring.
Hög vattenföring under kallaste vintern medför för strömhabitaten skadlig påverkan genom bildning av krav, 1–3 mm stora iskristaller, och bildad kravis. Genom högvattnet bildas vid de turbulenta forsarna dels onaturligt högt upp strandis och dels täckande bottenis, som växer ner i strömmen från stränder eller fasta uppstickande punkter i strömmen. Bottenfauna och lagd öringsrom i lekbottnar fryser in, dödas och bottnarna eroderas genom att en allt växande bottenis kan lyfta och sprida bort infruset bottengrus tills hård stenig bottenyta, så kallad "stenpäls" bildats.
Strömfisken skadas och störs av krav, vid för långvarigt bildad stor mängd iskristaller (issörja) i forsarna vid turbulent högvatten. Strömfisken, särskilt öringsyngel, tvingas därmed till utvandring ur strömmen nedströms till något kravfritt, djupare och längre lugnvatten. Där kan då predatorer, vanligen gäddan finnas och ta den då stressade, skadade och vilsna strömfisken som enkla offer, vilket som följd decimerar strömfiskbeståndet och gynnar gäddbeståndet.
I strandhabitaten vid strömmarna, som fryser in högre än vid naturlig vintervattenföring, skadas eller avdödas strandväxtarter. Habitaten eroderas av växande strandis när den fastfrusen sedan lossnar så att den naturliga biodiversiteten där och närmast intill upp på land minskar och ändras till ersättande pionjärarter.
Voxnan är alltså geomorfologiskt och hydrologiskt omskapad, tidigare anlagd till kanal för bäst möjliga flottning av timmer genom grundlig flottledsrensning. Detta börjar vid Björnåns utlopp i Voxnan och Voxnan är med sina många (13 st) årsregleringsmagasin i biflödena numera använd reglerad för bästa vinstmöjliga vattentransport från magasinen, för driftvattenförsörjning, vattenkraftvatten, till kraftverken i nedre delar av Voxnan och Ljusnan.
Voxnan är alltså inte i sin övre dock naturskyddade del någon geomorfologiskt eller hydrologiskt naturlig eller orörd älv, som har någon sann vildmarkskaraktär, som falskt har anförts i viss reklam eller i osaklig information. Som ekologisk konsekvens är också därför strömfiskbestånden hårt uttunnade och dvärgväxta. Uttunnade genom minskad och kravstörd tillgång på skyddande habitat och passande lekbottnar i strömmarna. Dvärgväxta genom näringsbrist som följd av bristande naturligt riklig bottenfauna till föda och ej naturliga strandhabitat, som kan tillföra strömmarna gynnsam och tillräckligt tillskott av gödande löv mm och utflygande för strömfisken närande landinsekter.
Delsträcka Mjösjöströmmen-Hylströmmen Voxnan nedströms Mjösjön fortsätter i samma sprickdal som Voxsjöarna i cirka 55 km med 111 m nivåfall till gränsen mot Ovanåkers kommun, nära uppströms Hylströmmen.