Śnieg powstaje z połączenia się kryształków lodu w wyniku bezpośredniej zmiany pary wodnej zawartej w powietrzu w lód. Mamy tu zatem do czynienia ze zjawiskiem resublimacji. Kryształ lodu ze względu na swoją charakterystyczną budowę wiązań ma kształt graniastosłupa o podstawie sześciokąta. Dlatego też kryształy lodu mają sześciokrotną oś symetrii którą możemy zaobserwować w kształcie płatków śniegu.
Płatki śniegu powstają w chmurach, gdzie znajduje się duże nasycenie pary wodnej. Gdy temperatura staje się ujemna i znajdzie się jakieś centrum krystalizacji na przykład drobinka kurzu lub pyłek kwiatowy – rozpoczyna się na nim kondensacja cząsteczek wody i tworzenie kryształu.
Tworzące się płatki mogą mieć, zależnie od temperatury i wilgotności powietrza różne kształty. Zazwyczaj są to sześcioramienne symetryczne gwiazdki. Mogą też mieć kształt płaskich sześciokątnych płytek, igiełek, słupków, krążków, a czasem nieregularnych brył. Najpierw wszystkie kryształki lodu rosną tak samo, formując sześcian foremny. W czasie podróży płatka śniegu w kierunku powierzchni ziemi zmienia się zarówno wilgotność, jak i temperatura otoczenia. Na wystających krawędziach mogą się tworzyć nowe kryształy inaczej ustawione w przestrzeni niż wcześniejsze formy. Taki proces może zajść nawet kilka razy od chwili powstania płatka śniegu do momentu, w którym dotknie on gruntu.
W bardzo niskich temperaturach, poniżej -20°C brak jest w padającym śniegu wymyślnych kształtów podobnych do gwiazdek. Na ziemskich biegunach pada śnieg w kształcie kolumienek czy płaskich płytek o podstawie sześciokąta. Największe i najpiękniejsze śnieżynki powstają w przedziale temperatur od -10°C do -20°C przy dużej wilgotności powietrza. W takich warunkach przyjmują one formę niewielkich płatków o rozmiarach od 2 do 4 milimetrów. Generalnie, im wyższa wilgotność, tym kryształki lodu mają bardziej złożone kształty. Gdy temperatura wynosi około -5°C, a wilgotność stosunkowo wysoka śnieg ma kształt igieł o przekroju sześciokątnym, często krzyżujących się lub pozlepianych ze sobą.
Nie ma dwóch takich samych płatków śniegu, bowiem nawet dla powstałych w bezpośrednim sąsiedztwie płatków droga na ziemię nigdy nie będzie taka sama. Tak więc wpływ zmiany temperatury i wilgotności na każdy z nich będzie inny. Poza tym dla każdego płatku inne może być centrum kondensacji, do którego przyczepiły się pierwsze cząsteczki wody. A od kształtu i wielkości tego centrum zależą pierwsze chwile formowania się płatka śniegowego. Drugim powodem jest to, że wodór i tlen występują w naturze w różnych odmianach. Niektóre cząsteczki wody może tworzyć zamiast zwykłego wodoru deuter, a zamiast tlenu O¹⁶ jego izotop O¹⁸.

Przy opracowaniu tematu skorzystano z następujących publikacji:

Podręcznik dla gimnazjum wydawnictwa „Nowa Era”
Artykuł z numeru 2/2006 czasopisma „Wiedza i Życie”
Strona internetowa:

http://www.fizyka.net.pl

http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/

http://chemistry.about.com/od/snowsnowflakes/tp/snowflakeshapes.htm