每当雪花不经意地飘落在衣角上时，没有人不惊叹于它的可爱和美丽。更令人难以想象的是，直到今天，我们虽然对于宏观的物理世界有着深刻的认识，可以将视线伸向茫茫的宇宙星辰，却仍然没有解开一朵朵微小雪花绽放的全部秘密。

  我们经常将落在衣服上的一簇簇白雪称为雪花。雪花其实并非是一朵，而是由一大丛雪晶组成的。每一颗雪晶都是一个单个的冰晶体，我们通常看到的有着六角形美丽花纹的雪花其实就是单个雪晶。一大朵雪花，可能包含着成千上万颗雪晶。

  最早对雪花感兴趣的是生活在中国东汉时期的诗人韩婴（前200-前130）。韩婴在《韩氏诗外传》里这样写道：“凡草木花多五出，雪花独六出。”6世纪的文学家萧统也注意到这一点，他在诗中写道：“彤云垂四面之叶，玉雪开六出之花。”12世纪，连宋代大儒朱熹也对小小雪花发出了探问，在《朱子语类》中他秉承格物的精神，更试着对雪花的六角形做出解释：“雪花所以必六出者，盖只是霰下被猛风拍开于地，故成六出……六者阴数，太阳元精石，亦六棱，盖天地自然之数。”

  而西方最早关于雪花的记录直到1555年才出现。牧师Olaus Magnus在一张版画中描绘了各种奇怪形状的雪花，它们中有月牙形、箭头形，当然也有六角形的。
  第一个专注于解释雪晶结构的是德国天文学家和数学家开普勒。1611年，开普勒将一本名为《六角形雪花》的小手册作为新年礼物献给了他的赞助人——神圣罗马帝国的皇帝鲁道夫二世。在这本小册子中，开普勒认为雪晶的六角形结构与炮弹堆积起来放置的样式很相似，认为两个现象可能是基于同样的数学原理。
  法国哲学家和数学家笛卡尔（1596 -1650）则细致地记录了几种不同样式的六角形雪晶并试图用数学原理来思考其成因。

  17世纪中期，显微镜的发明使人们看清了雪晶复杂的肌理和结构。英国科学家罗伯特·胡克在《显微术》一书中、英国探险家威廉·索克斯比在去往北极见识到更多样的雪晶后，都留下了更清晰且不限于六角形雪晶结构的描画图。
  19世纪中期，摄影术的发明，使人们对雪晶的观察纪录再次打破。一位生活在美国佛蒙特州耶利哥镇的农民威尔森·宾利拍摄了世界上第一本雪晶影集，并在1885年成功地拍摄出世界上第一张雪晶照片，那时他19岁。在之后的46年中，宾利对雪晶的热情不减，一共拍摄出了5000张照片，全都是四英寸玻璃底片。令人惊奇的是，正如“没有一片雪花是相同”的谚语所言，这5000张照片中的雪晶真的没有一个是完全相同的。
  到20世纪初，随着X射线的发明，人们第一次从微观的分子层面看清了雪晶的内部结构。在剑桥大学的实验室中，科学家威廉·巴特斯于1929年第一次使用X射线照射冰块，发现了冰内部的六角形晶格架构，这也是自然环境中所能看到的雪晶最普遍的结构。

  与此同时，日本物理学家中谷宇吉郎1930年代在北海道大学首次通过实验室观察绘制了雪晶类型图谱，第一次试图为雪晶进行全族画像。中谷建立起了世界上第一个雪晶实验室，在实验室里，他通过调控不同的温度和过饱和度来制造雪晶，并观察不同环境下雪晶成型的结果，从而绘制了首个雪晶形态学图谱。根据这个图谱，中谷还建立了第一个科学的雪晶分类系统。他将雪晶分成七大基本类型，及其延伸出的41种雪晶。这七大类型包括针状、柱状、碟状、柱状和碟状的结合、附带侧碟形的柱状、黏着云粒的结霜形和不规则形。
  在这个图谱中还可以看到一些有趣的现象，细长的针形雪晶只出现在高湿度的零下5°C左右，大型的碟形雪晶则主要出现在零下15°C左右，而柱状和碟状相结合的类似哑铃形的柱状雪晶则是复杂变温环境的反映——先是温度在零下20.6°C形成柱形，然后风将雪晶吹到温度接近零下15°C的地方，于是柱形的两个基底面又各自发展出碟形。这些现象显示出，雪晶的形态受到周围环境的强烈影响，诸如温度、湿度、风向的不同都会使雪晶呈现出完全不同的形态。