雪花形成的原理是水蒸氣在冷空氣中凝結成冰晶，這些冰晶在雲中通過吸附水蒸氣和其他冰晶逐漸增長，最終形成雪花。具體過程如下：
在大氣中，當水蒸氣遇到冷空氣時，會形成小冰晶，這些冰晶會隨著空氣流動不斷吸附周圍的水蒸氣和其他冰晶，逐漸增大。
雲中的水汽可以直接在冰晶表面凝華，形成雪花。
當雲中的溫度足夠低時，水蒸氣甚至可以不經液態水滴直接凝華成固態的冰晶，即小雪片。
在混合雲中，由小冰晶和過冷卻水滴共同組成，冰晶可以吸附過冷卻水滴上的水汽，迅速增大。
當冰晶增大到一定程度，能夠克服空氣的阻力和浮力時，便落到地面，形成雪花。雪花的形狀多樣，這是因為冰晶的增長過程受到完美力學控制，且在微距下展現出超美的形態。