雪花的结构形状取决于晶体迅速穿越高空大气层时经历的温度、水汽及气流的变化。雪晶总是对称的，因为云层中的环境虽说在不断变化，但这些变化却始终是对称地同时作用于晶体的6条边。形成一颗雪晶需要大约15分钟。
产生雪晶的云层温度必须在华氏4度至14度之间，云中必须充满稠密的水蒸气。因为大量水蒸气的存在，为晶体提供了丰富的可加工的原料，同时也提供了构制各种复杂图案的可能性。
晶体长大到重量足以使它穿越云层下的气流时，以每秒钟约3000米的速度悠然飘向地面。如果近地面的温度高于32摄氏度，雪晶化成雨水降落；如果温度恰好比32摄氏度略低，晶体在飘落的途中就与另一些晶体结合在一块形成雪花落下。当雪晶飘落时，如果云层下有上升的气流盘旋，晶体就一会儿上升，一会儿下降，黏结成越来越大的冰块，直至重量增大到足以克服上升的气流时，就以冰雹的形式下落到地面。
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