没有两片雪花是完全相同的。因而它们每一片都显得十分珍贵，值得让我们在寒冷的冬天里，抓住它们去放在舌头上慢慢品味。但是，大气层实际上制造每一片新雪花都是用相同的冰模，有像工厂一样的精度。雪花之间差别是它们从大气层飘落时产生的。
每一片雪花都是从一颗独立的雪晶开始，它是当水汽凝结在大的空气尘埃或其他的气溶胶上而形成的。尽管在32°F（0℃），一些冰晶就会形成，但只有随着气温的下降大量冰晶形成才会加快。在-31°F（-35℃）生成的冰晶比在-27°F（-33℃）生成的数量多1000倍。在非常寒冷的空气中，水汽含量很少，因此，许多冰晶在形成过程中每一颗仅能获得很少份额的水分。这时生成的冰晶太小，以至于不能生成厚厚的云。它们在地面上被称为”菱形尘埃“，在充满阳光的寒冷的冬天里，它们会产生晕和小型的虹。
用显微镜来观察，会发现每一个冰晶都是一个不同的六角形。冰晶在乱层云含有少量雨水的云中接近凝固点的地方形成——通常以薄的六角形碟子形状出现。在3～10°F（-16～-20℃）的空气中形成的冰晶，会呈树枝状的向前伸展。
冰晶的纤细的手臂可能会在降落时融化或挥发，形成奇特的各种各样的六角星。即使在较冷的温度下雪花也经常是以像铅笔状的柱状晶或三棱镜状的合成物形成开始的。
许多高入天际的卷云，是棱镜状冰晶的摇篮，在大气层中部，悬垂着枝状的雪，被称为垂带。当冰以每小时2英里（3千米）的速度缓降时，它还没走很远，就会直接汽化。除非空气在1000英尺（300米）以下达到冰点的温度，否则雪没有机会能到达地面。在1887年，蒙大拿州的福特堡下了一场15英寸（38厘米）厚的大雪。每一片雪花都是难以置信的100多个冰晶组成的柱状体。
在地面上，可以将雪花堆积在一起用来实现一个好的滑雪方案，或者可以用它们来堆雪人。而在干燥的寒冷的高地或高原上，粉末状的雪十分典型。在科罗拉多，一英尺的雪通常会融化成不足一英寸（25厘米）的水，而在大西洋沿岸，则会融化成足足达3英寸（8厘米）的水。在冬天，厚重的、潮湿的雪花也会很快地结合，用不了一小时，便会将灰白的像宝石般的天空的整体性破坏。