这与雪花（冰晶）的分子结构有关，冰晶就是水分子的固体形态，冰晶的分子结构决定了它是六方晶体。事实上，不只冰晶，其他所有的晶体都有一个非常规则的结构。比如水晶，它虽然是二氧化硅的晶体，但同样具有六方晶体的性质。
在气候条件适宜的条件下，高空中的水分子会附着在任一尘埃上形成冰晶，周围的水分子见有尘埃，就纷纷拥抱过来取暖。而六方晶体从对称的角度来看是具有四个轴的，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组成的平面垂直。
当周围的水分子与冰晶结合时，最先遇到的是三个辅轴上的六个顶角，而不是主轴。这就使六个顶角越来越长，而主轴基本无变化。同时，顶角上还会出现各式各样的分支，同样以60度突出于顶角，这与周围的温度、湿度和云层的厚度有关。这样，一片精美的雪花就形成了。
