雪花是空中的水汽遇冷凝结成的。在一般情况下，水汽先凝成水，然后才能结冰，但雪花却是直接由水汽凝结成的（人们也把这个过程叫做“凝华”），当气温降低，空中水汽变为过饱和时，就会在结晶核（如尘埃）上开始结晶，然后逐步长大形成雪花。
雪花的形成
大气中的水分子在冷却到冰点以下时，就开始凝华并形成冰晶。冰晶和其他一切晶体一样，其最基本的性质就是具有自己规则的几何外形。
冰晶属六方晶系，六方晶系具有四个结晶轴，其中三个辅轴在一个平面上，互相以六十度角相交；另一主轴与这三个辅轴形成平面垂直。六方晶系的最典型形状是六棱柱体。但是，当结晶过程中主轴方向晶体发育很慢，而辅轴方向发育较快时，晶体就呈现出六边形片状。
大气中的水汽在结晶过程中，往往是晶体在主晶轴方向生长速度慢，而三个辅轴方向则快得多，因此冰晶多为六边片状。
当大气中的水汽十分丰富的时候，周围的水分子不断地向最初形成的晶片上结合。其中，雪片的六个顶角上会最先出现突出物和枝杈。这些枝杈增长到一定程度，又会分叉。次级分叉与母枝均保持六十度的角度。一朵六角星形的雪花就这样形成了。
雪花的形成
一般来说，如果云中水汽不太丰富，实有水汽压仅大于平面的饱和水汽压，水汽只在面上凝华，这时形成的是柱状雪花。如果水汽稍多，多形成片状雪花。如果云中水汽非常丰富，实有水气压大于角上的饱和水汽压，在面上、边上、角上都有水汽凝华，但尖角处位置突出，水汽供应最充分，凝华增长得最快，所以多形成枝状或星状雪花，但不管什么形状的雪花，都是十分漂亮的。
而且比较完美的雪花是极难见到的，因为每一朵雪花非常脆弱，从形成到落地，飘在空中经历风吹、碰撞，很多雪花在落地前已经残缺。
没有融化的雪花其实是有规则的，比较常见的雪花是以六角形为主，但又各式各样，有的雪花是六边形，也有的雪花是尖尖的六角，但又会有些区别，每一片雪花，在融化前都是一个美丽的图案。
雪花的结构虽然十分规则，但放大后可以看到有些雪花是十分复杂的，即使技艺高超的美术生，也不敢说能轻松将雪花画的尺寸毫厘不差。
也有较为罕见的三角形、柱状、多角的雪花，但基本都有一个共同点，那就是即使看似复杂，也都很有规则，很漂亮。
在云层中的雪花“胚胎”小冰晶主要有六边形针晶、六角形的片晶。大雪花就是由这些小晶体增大而来。其实每一片雪花很难完全一模一样，不同的水汽条件、不同气压对雪花的形状都会有影响。
