Frunzele de zăpadă se formează în atmosferă când picăturile de apă extrem de reci formează cristale înghețate în jurul particulelor mici de praf sau polen. Când aceste cristale de gheață se apropie de sol, vaporii de apă îngheață pe cristalele primare și pe fulgii de zăpadă cresc mai mari cu mai multe cristale. Această apă înghețată creează cristale pe șase laturi.
Aceste cristale pe șase laturi formează diferite forme în funcție de temperatura aerului din jur. Cristalele în formă de ac lungi predomină la 23 de grade Fahrenheit, în timp ce cristale plate, plate, se formează la 5 grade Fahrenheit. Brațele individuale ale unei fulgii de zăpadă pot să crească diferit, pe măsură ce fulgii de zăpadă cade pe Pământ. Dacă atmosfera se schimbă de la un strat la altul, brațele unei fulgii de zăpadă cresc într-o anumită direcție și apoi cresc într-un alt model mai târziu.
Nici două fulgi de zăpadă nu sunt exact identice, deoarece fiecare cristal urmează căi ușor diferite de la atmosferă la suprafață. Chiar și două fulgi de zăpadă unul lângă celălalt nu urmează aceeași cale descendentă. Toate fulgii de zăpadă au șase laturi datorită modului în care apa formează modele de cristale la nivel molecular, dar nici două fulgi nu sunt tocmai aceleași. Cele mai multe fulgi de zăpadă sunt mai mici de ½ inch, deși unele au un diametru de 2 cm în condiții corecte.
Cele mai multe zăpadă apare atunci când temperatura este de 15 grade Fahrenheit sau mai caldă, deși nu poate fi prea rece pentru zăpadă, conform National Snow & Ice Data Center. Aerul mai cald are mai multe vapori de apă, deci este puțin probabil ca aerul foarte rece să aibă umiditate suficientă pentru a crea zăpadă.