Dependendo da temperatura e umidade do ar, os flocos de neve formam uma infinidade de formas diferentes. O vapor de água cobre minúsculas partículas de poeira, que se solidificam em cristais de gelo. As moléculas de água se alinham em uma estrutura hexagonal (hexagonal). O resultado desse processo é um floco de neve incrivelmente lindo, amado por todos desde a infância.
Um floco de neve recém-formado é mais pesado que o ar, fazendo com que caia. Caindo na Terra através do ar úmido, mais e mais vapor de água congela e cobre a superfície dos cristais. O processo de congelamento de um floco de neve é muito sistemático. Embora todos os flocos de neve sejam hexagonais, o resto dos detalhes de seus padrões variam. Como mencionado acima, isso é afetado pela temperatura e umidade em que o floco de neve se forma. Algumas combinações desses dois fatores contribuem para a formação de padrões com longas “agulhas”, enquanto outras desenham padrões mais ornamentados.
(Jericho, Vermont) tornou-se a primeira pessoa a capturar uma fotografia de um floco de neve usando um microscópio acoplado a uma câmera. Sua coleção de 5000 fotografias surpreendeu as pessoas com a variedade inimaginável de cristais de neve.
Em 1952, cientistas da Associação Internacional de Sociedades Classificadoras (IACS) desenvolveram um sistema que classificava o floco de neve em dez formas básicas. O sistema IACS ainda está em uso hoje, embora já existam sistemas mais sofisticados. Kenneth Libbrecht, professor de física no Instituto de Tecnologia da Califórnia, fez uma extensa pesquisa sobre como as moléculas de água se transformam em cristais de neve. Em sua pesquisa, ele descobriu que os padrões mais complexos se transformam em um clima úmido. Flocos de neve de ar seco tendem a ter padrões mais simples. Além disso, os flocos de neve que caíram em temperaturas abaixo de -22°C são predominantemente compostos de padrões simples, enquanto os padrões intrincados são inerentes aos flocos de neve mais quentes.
De acordo com um cientista do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica em Boulder, Colorado, o floco de neve médio contém . David Phillips, climatologista sênior da Environmental Conservancy no Canadá, observa que o número de flocos de neve que caíram desde a existência da Terra é 10 seguidos de 34 zeros.