Sześcioramienny kształt płatków śniegu wynika z sześciokątnej budowy kryształów lodu. Płatki śniegu są odwzorowaniem budowy cząsteczki wody na poziomie atomowym. Każda cząsteczka wody zawiera jeden atom  tlenu i dwa atomy wodoru. Atomy te nie są ułożone w jednej linii - atomy wodoru zbierają się po jednej stronie, tworząc „ramiona” rozwarte pod kątem 104,5°. W ten sposób po przeciwnej stronie cząsteczki wody powstają miejsca, do których mogą się przyłączać kolejne cząsteczki. Gdy temperatura spada każda cząsteczka wody łączy się z czterema innymi cząsteczkami, tworząc skomplikowaną strukturę przestrzenną, w której powstają sześciokątne powierzchnie. We wstępnej fazie płatki mają więc kształt płaskich, sześciokątnych płytek. Jednak na skutek zmian warunków atmosferycznych - zróżnicowana wilgotność, temperatura otoczenia, ciśnienie atmosferyczne - na krawędziach tworzą się nowe kryształy. Narożniki sześciokąta rozbudowują się o kolejne warstwy lodu, tworząc niepowtarzalne kształty. Taki proces może zajść nawet kilka razy od chwili powstania płatka śniegu do momentu, w którym dotknie on powierzchni ziemi. To dlatego płatki śniegu mają bardzo złożone i różnorodne kształty, są przy tym symetryczne ponieważ każde z ramion rośnie praktycznie w tych samych warunkach atmosferycznych. Jednocześnie każdy płatek śniegu jest unikatowy, ponieważ powstaje w nieco innych warunkach kondensacji. Także długość drogi płatka śniegu do powierzchni ziemi jest różna, a w jej trakcie warunki atmosferyczne zmieniają się wielokrotnie.