La neige se produit lorsque les gouttelettes d'eau gèlent dans les nuages, et ces gouttelettes agissent alors comme un noyau sur lequel les molécules de vapeur d'eau adhèrent, formant de plus gros cristaux de glace. Une fois que le flocon de neige en croissance est trop lourd pour le mouvement d'air dans les nuages pour soutenir, il tombe au sol. La neige peut se former dans tous les nuages sous la température de congélation, mais ne le fait que dans les bonnes conditions.
Les nuages sous la température de congélation ne produisent pas automatiquement des flocons de neige. C'est parce que les gouttelettes d'eau ne gèlent pas nécessairement même à des températures inférieures à zéro degré Fahrenheit. Les gouttelettes d'eau dans les nuages peuvent être surfondues car leurs molécules doivent se rencontrer au hasard de la bonne manière pour commencer le processus de congélation. Dans les nuages plus chauds que moins 31 degrés Fahrenheit, cela nécessite une minuscule particule solide pour agir comme un noyau pour la cristallisation. Des particules d'argile, de poussière ou de substances biologiques peuvent remplir ce rôle, ainsi que des noyaux d'origine humaine tels que le nitrate d'argent ou la neige carbonique.
La forme des flocons de neige individuels varie en fonction de la température à laquelle ils se sont formés. Ils alternent entre des formes plates en forme de plaque et des formes plus longues et minces lorsque la température diminue. Les noyaux sur lesquels les flocons de neige se sont formés influencent également leur forme finale. La plupart des flocons de neige sont visiblement irréguliers.