Na początku 1876 napisał pracę poświęconą roli wiatru w kształtowaniu powierzchni Ziemi, opublikowaną wkrótce w prestiżowym "Petermanns Geographische Mitteilungen".
Doskonała opinia zdobyta podczas studiów i pozytywny odbiór pracy miały wpływ na decyzję Rady Wydziału Filozoficznego, która w czerwcu 1876 jednogłośnie zaproponowała Franciszkowi Czernemu stanowisko profesora nadzwyczajnego i objęcie Katedry Geografii. Ponieważ zaistniały zastrzeżenia natury formalnej (brak wymaganej habilitacji), Czerny przedstawił swoje publikacje zagraniczne, program wykładów oraz jednocześnie prośbę o veniam legendi, tj. prawo prowadzenia wykładów przez niesamodzielnego pracownika naukowego. 23 października 1876 przyznano mu habilitację, zaś dwa dni później wygłosił on wykład próbny, stając się następcą Wincentego Pola.
26 września 1877 został mianowany profesorem nadzwyczajnym, a 1 stycznia 1887 profesorem zwyczajnym. W latach 1891/92 i 1892/93 był dziekanem Wydziału Filozoficznego UJ. Był również członkiem Akademii Umiejętności i licznych towarzystw (w tym Towarzystwa Tatrzańskiego – w latach 1877-1880 członek jego zarządu). W 1891 został przewodniczącym komisji egzaminacyjnej dla kandydatów na nauczycieli gimnazjalnych, pracy tej poświęcał się do 1914, tj.