雪花的形状,涉及到水在大气中的结晶过程。大气中的水分子在冷却到冰点以下时,就开始凝华形成冰晶。冰晶具有自己的规则的几何外形。
冰晶属六方晶系,六方晶系的最典型形状是六棱柱体。但是,当结晶过程中主轴方向晶体发育很慢,而辅轴方向发育较快时,晶体就呈现出六边形片状。
雪花是由小冰晶增大变来的,而冰的分子以六角形的为最多,因而形成雪花多是六角形的,并且每一片雪花的形状没有一模一样的。 雪花形状的多种多样,则与它形成时的水汽条件有密切的关系。
对于六角形片状冰晶来说,由于它面上、边上和角上的弯曲程度不同,相应地具有不同的饱和水汽压,其中角上的饱和水汽压最大,边上次之,平面上最小。
在实有水汽压相同的情况下,由于冰晶的面、边、角上的饱和水汽压不同,其凝华增长的情况也不相同。
如果云中水汽不太丰富,实有水汽压仅大于平面的饱和水汽压,水汽只在面上凝华,这时形成的是柱状雪花。