В зависимости от температуры и влажности воздуха снежинки образуют множество различных форм. Водяной пар покрывает мельчайшие частицы пыли, которые затвердевают в кристаллы льда. Молекулы воды выстраиваются в гексагональную (шестиугольную) структуру. Результатом этого процесса является сказочно красивая снежинка, любимая всеми с детства.
Вновь образовавшаяся снежинка тяжелее воздуха, поэтому она падает. Падая на Землю через влажный воздух, все больше водяного пара замерзает и покрывает поверхность кристаллов. Процесс замораживания снежинки очень систематичен. Хотя все снежинки шестиугольные, остальные детали их узоров различаются. Как уже говорилось выше, на это влияет температура и влажность, при которых формируется снежинка. Некоторые комбинации этих двух факторов способствуют образованию узоров с длинными «иголками», а другие рисуют более витиеватые узоры.
(Иерихон, Вермонт) стал первым человеком, который сфотографировал снежинку с помощью микроскопа, прикрепленного к камере. Его коллекция из 5000 фотографий поражала людей невообразимым разнообразием снежных кристаллов.
В 1952 году ученые Международной ассоциации классификационных обществ (IACS) разработали систему, которая классифицировала снежинки по десяти основным формам. Система IACS используется до сих пор, хотя уже существуют более сложные системы. Кеннет Либбрехт, профессор физики Калифорнийского технологического института, провел обширное исследование того, как молекулы воды формируются в снежные кристаллы. В своих исследованиях он обнаружил, что самые сложные узоры трансформируются во влажном климате. Снежинки из сухого воздуха обычно имеют более простой узор. Кроме того, снежинки, выпавшие при температуре ниже -22С, состоят преимущественно из простых узоров, а более теплым снежинкам присущи замысловатые узоры.
По словам ученого из Национального центра атмосферных исследований в Боулдере, штат Колорадо, средняя снежинка содержит . Дэвид Филлипс, старший климатолог из Управления охраны окружающей среды Канады, отмечает, что количество снежинок, выпавших с момента существования Земли, равно 10, за которыми следуют 34 нуля.