หิมะ เป็นรูปหนึ่งของการตกลงมาของน้ำจากบรรยากาศ อยู่ในรูปของผลึกน้ำแข็งจำนวนมากเรียก เกล็ดหิมะ จับตัวรวมกันเป็นก้อน ดังนั้นหิมะจึงมีเนื้อที่หยาบเป็นเกล็ด และมีโครงสร้างที่กลวงจึงมีความนุ่มเมื่อสัมผัส

หิมะนั้นเกิดจากละอองน้ำเกิดการเกาะรวมตัวกันในชั้นบรรยากาศที่อุณหภูมิต่ำว่า 0°C (32°F) และตกลงมา นอกจากนี้หิมะยังสามารถผลิตได้จากเครื่องสร้างหิมะเทียม(snow cannon)


รูปทรงของเกล็ดหิมะ






รูปเกล็ดหิมะ โดย วิลสัน เบ็นท์ลีย์(Wilson Bentley) ค.ศ. 1902ความสมมาตรของส่วนที่ยื่นออกมาของเกล็ดหิมะนั้น จะเป็นสมมาตรแบบหกด้านเสมอ เนื่องมาจากเกล็ดน้ำแข็งปกตินั้นมีโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยม(หรือที่รู้จักกันในชื่อ ice Ih) บนระนาบฐาน(basal plane)

คำอธิบายถึงความสมมาตรของเกล็ดหิมะนั้นโดยทั่วไป มีอยู่ 2 คำอธิบาย คือ

อาจเป็นไปได้ที่จะมีการสื่อสารหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างส่วนที่ยื่นออกของเกล็ดหิมะ ซึ่งส่งผลให้การงอกออกของแต่ละก้านนั้นส่งผลถึงกัน ตัวอย่างของรูปแบบที่ใช้ในการสื่อสารนั้นอาจเป็น ความตึงผิว หรือ โฟนอน(phonon)
คำอธิบายที่สองนี้จะค่อนข้างแพร่หลายกว่า คือ แต่ละก้านของเกล็ดหิมะนั้นจะงอกออกโดยไม่ขึ้นแก่กัน ในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิ ความชื้น และสภาพแวดล้อมอื่นๆ นั้นมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว แต่เมื่อเทียบกับขนาดของเกล็ดหิมะแล้วเชื่อว่าสภาพแวดล้อมจะมีสภาพที่เหมือนกันในช่วงขนาดสเกลของเกล็ดหิมะ ซึ่งส่งผลให้การงอกออกของก้านในแต่ละด้านนั้นอยู่ภายใต้เงื่อนไขเหมือนกัน จึงทำให้ลักษณะการงอกออกนั้นเหมือนกัน ในลักษณะเดียวกับที่รูปแบบการเติบโตของวงแหวนอายุในแกนของต้นไม้ในสภาพแวดล้อมเดียวกันจะมีรูปร่างเหมือนๆกัน ความแตกต่างของสภาพแวดล้อมที่ระดับสเกลใหญ่กว่าเกล็ดหิมะนั้นส่งผลให้รูปของเกล็ดหิมะแต่ละเกล็ดนั้นมีรูปร่างที่แตกต่างกัน
อย่างไรก็ตาม แนวความคิดที่ไม่มีเกล็ดหิมะใดที่มีรูปร่างเหมือนกันนั้นไม่ถูกต้อง เกล็ดหิมะสองเกล็ดนั้นมีโอกาสเหมือนกันได้ เพียงแต่โอกาสนั้นน้อยมาก American Meteorological Societyได้บันทึกการค้นพบเกล็ดหิมะที่มีรูปร่างเหมือนกันโดย แนนซี่ ไนท์(Nancy Knight) ซึ่งทำงานที่National Center for Atmospheric Research ผลึกที่ค้นพบนั้นไม่เชิงเป็นเกล็ดหิมะซะทีเดียวที่เป็นรูป ปริซึมหกเหลี่ยมกลวง (hollow hexagonal prism)