Un fulg de zăpada este un singur cristal de gheata care a atins o anumita dimensiune sau s-a unit cu alte cristale, care cade prin atmosfera Pamantului sub forma de zapada. Fiecare fulg se nucleeaza în jurul unei particule minuscule în mase de aer suprasaturate prin atragerea picaturilor de apa dintr-un nor suprarăcit, care îngheata și se acumulează sub formă de cristal. Forme complexe apar pe măsură ce fulgii se deplasează prin zone diferite de temperatură și umiditate din atmosferă, astfel încât fulgii de zăpadă individuali diferă în detaliu unul de altul, dar pot fi clasificați în opt clasificări largi și cel puțin 80 de variante individuale. Principalele forme constitutive ale cristalelor de gheață, din care pot apărea combinații, sunt ac, coloană, placă și bruma. Zăpada pare albă în ciuda faptului că este făcută din gheață limpede. Acest lucru se datorează reflectării difuze a întregului spectru de lumină de către micile fațete de cristal ale fulgilor de zăpadă.
Fulgii de zăpadă se nucleează în jurul particulelor minerale sau organice în mase de aer saturate de umiditate, sub temperatura de îngheț. Acestia cresc prin acumulare la cristalele incipiente în formațiuni hexagonale. Forțele de coeziune sunt în primul rând electrostatice.
În norii mai calzi, o particulă de aerosol sau „nucleu de gheață” trebuie să fie in prezenta sau in contact cu picătura pentru a acționa ca nucleu. Particulele care formează nucleele de gheață sunt foarte rare în comparație cu nucleele pe care se formează picăturile de nor lichid; cu toate acestea, nu se înțelege ce le face eficiente. Argilele, praful din deșert și particulele biologice pot fi eficiente, deși în ce măsură nu este clar. Nucleele artificiale includ particule de iodură de argint și gheață carbonică, iar acestea sunt folosite pentru a stimula precipitarea norilor. Experimentele arată că nuclearea „omogenă” a picăturilor de nor are loc numai la temperaturi mai mici de -35 °C (-31 °F).
Odată ce o picătură de apă a înghețat ca nucleu de gheață, ea crește într-un mediu suprasaturat - în care umiditatea lichidă coexistă cu gheața dincolo de punctul său de echilibru la temperaturi sub zero. Picătura crește apoi prin depunerea de molecule de apă în aer (vapori) pe suprafața cristalului de gheață unde sunt colectate. Deoarece picăturile de apă sunt mult mai numeroase decât cristalele de gheață datorită abundenței lor, cristalele pot crește până la sute de micrometri sau milimetri în detrimentul picăturilor de apă. Acest proces este cunoscut sub numele de procesul Wegener-Bergeron-Findeisen. Epuizarea corespunzătoare a vaporilor de apă face ca picăturile să se evapore, ceea ce înseamnă că cristalele de gheață cresc pe cheltuiala picăturilor. Aceste cristale mari sunt o sursă eficientă de precipitații, deoarece cad prin atmosferă datorită masei lor, se pot ciocni și se pot lipi împreună în grupuri sau agregate. Aceste agregate sunt de obicei tipul de particule de gheață care cad pe pământ. Guinness World Records enumeră cei mai mari fulgi de zăpadă agregați din lume ca cei din ianuarie 1887 la Fort Keogh, Montana, despre care se spunea că aveau 15 inch (38 cm) lățime - cu mult în afara intervalului documentat în mod normal de fulgi agregați de trei sau patru inch lățime. Au fost observate cristale simple de mărimea unui ban (17,91 mm în diametru). Fulgii de zăpadă încapsulați în cremă formează bile cunoscute sub numele de graupel.