Залежно від температури та вологості повітря сніжинки мають безліч різноманітних форм. Водяна пара покриває дрібні частинки пилу, які твердіють у кристалики льоду. Молекули води шикуються в гексагональну (гексагональну) структуру. Результатом цього процесу стає казково красива всіма з дитинства улюблена сніжинка.
Новоутворена сніжинка важча за повітря, тому вона падає. Падаючи на Землю через вологе повітря, все більше водяної пари замерзає і покриває поверхню кристалів. Процес заморожування сніжинки дуже систематичний. Хоча всі сніжинки шестикутні, інші деталі їх візерунків відрізняються. Як згадувалося вище, на це впливають температура та вологість, у яких формується сніжинка. Деякі комбінації цих двох факторів сприяють формуванню візерунків з довгими «голками», а інші малюють більш витіюваті візерунки.
(Єрихон, штат Вермонт) став першою людиною, яка сфотографувала сніжинку за допомогою мікроскопа, прикріпленого до камери. Його колекція з 5000 фотографій вражала людей неймовірною різноманітністю снігових кристалів.
У 1952 році вчені з Міжнародної асоціації класифікаційних товариств (IACS) розробили систему, яка класифікувала сніжинки на десять основних форм. Система IACS все ще використовується сьогодні, хоча вже існують більш складні системи. Кеннет Ліббрехт, професор фізики Каліфорнійського технологічного інституту, провів обширне дослідження того, як молекули води утворюють снігові кристали. У своїх дослідженнях він виявив, що найскладніші візерунки трансформуються у вологому кліматі. Сухі повітряні сніжинки, як правило, мають більш прості візерунки. Крім того, сніжинки, що випали при температурі нижче -22С, переважно складаються з простих візерунків, а більш теплим сніжинкам притаманні складні візерунки.
За словами вченого з Національного центру атмосферних досліджень у Боулдері, штат Колорадо, середня сніжинка містить . Девід Філіпс, старший кліматолог канадської організації охорони навколишнього середовища, зазначає, що кількість сніжинок, які випали з часу існування Землі, становить 10, за якими слідують 34 нулі.