自古以来，人们就对雪花的形态抱有浓厚的兴趣。早在的西汉时代，韩婴就曾注意到：“大部分的草木花都是由五个部分组成，唯独雪花是由六个部分构成。”这就是说，雪花呈现出六瓣、六角形的特点。
雪花的形态丰富多样，然而每片雪花都遵循着六角形的规律，这是大自然所展示给我们的美妙之处，也是给我们的一道深奥课题。那么，为何雪花大多呈现出六角形的形状呢？
雪花的形状与其在大气中的结晶过程息息相关。当大气中的水分子冷却至冰点以下时，便会开始凝华，形成水晶体，也就是冰晶。与所有晶体一样，冰晶具有自身特有的规则几何外形。冰晶属于六方晶系，这个晶系具有四个结晶轴。其中三个辅轴在一个平面上相互以六十度角相交，而另一个主轴则与这三个辅轴构成的平面垂直。六方晶系最为典型的形状是六棱柱体。
在结晶过程中，当主晶轴方向生长速度较慢，而三个辅轴方向生长速度较快时，晶体就会展现出六边片状的形态。尤其是在大气中的水汽极为丰富时，周围的水分子会不断结合到最初形成的晶片上。雪片的六个顶角在这个过程中会首先形成突出物和枝杈，这些枝叉会不断增长并分叉，且次级分叉与母枝均保持六十度的角度。这样，一朵精致的六角星形雪花便得以形成。虽然在整体上每片雪花都是六角星形，但在细微之处却各具特色。曾经有人专门收集过不同形状的雪花，竟然发现了多达六千多种细微形态的雪花。
那么，雪花在从空中飘落时又是如何保持其六角形形态的呢？科学家们发现，雪花在飘浮过程中会振动，而这种振动是围绕其对称点进行的。这个对称点正是最初形成的冰晶。正是这个原因使得雪花在飘落过程中能够保持其形态不变。
值得一提的是，在极地地区，由于大气中的水汽不足、湿度极低，水汽结晶过程异常充分，冰晶最终能形成六棱柱状的标准形态。在极地地区降下的雪并不是我们常见的片状雪花，而是六棱柱形的雪晶。