دانه‌های برف هنگامی تشکیل می‌شود که قطره‌های کوچک برف داخل ابر که قطری نزدیک به ۱۰ μm دارند منجمد میشوند .
این قطرات می‌توانند تا دمایی در حدود ۱۸− درجه سانتیگراد صفر درجه فارنهایت به حالت مایع باقی بمانند .
به این دلیل این امکان وجود دارد که این قطرات به اندازه‌ای کوچک هستند که امکان تشکیل ساختاری همچون ساختار یخ را ندارند .
برای تشکیل دانه برف چندین مولکول در کنار هم در اطراف یک هسته قرار میگیرند .
آزمایش‌ها نشان می‌دهد تنها در حالتی این اتفاق می‌افتد که دما به −۳۵ °C (−۳۱ °F) یا پائینتر برسد .
در ابرهایی که گرمتر هستند ممکن است هسته دانه برف از گرد و غبار و یا ذرات بیولوژیکی تشکیل شوند ،
همچنین در بارشهای مصنوعی که در بارورسازی ابرها بدست انسان صورت می‌گیرد
پدید نقره و یخ خشک هم در هسته دانه‌های برف قرار میگیرند .
هنگامی که این قطرات یخ زده‌اند، در فرایند فوق سرمایش شروع به رشد میکنند .
کریستال یخ
از آنجا که قطرات آب بسیار متنوع هستند، کریستالهای یخ نیز انواع مختلفی دارند .
این کریستالها قادرند به اندازه‌ای در حد میلی‌متر برسند .
این کریستالها در زمانی که به اندازه کافی بزرگ شدن، بارش برف شروع می‌شود .
در کتاب رکوردهای جهانی گینس بزرگترین دانه برف، مربوط به ژانویه سال ۱۸۸۷در منطقه فورت کیوج ایالت مونتانا ثبت شده که این دانه برف ۳۸ سانتیمتر بوده‌است .
با اینکه برف بی‌رنگ است اما به خاطر بازتاب دادن تمام طیفها توسط دانه‌های برف ما برف را به رنگ سفید می‌بینیم .
شکل کلی دانه برف توسط دما و مقدار رطوبت مشخص می‌گردد .
اما تمام این دانه‌ها شش پهلو و مسطح هستند .
تشکیل برف ریزه
وقتی هوای گرم به بالای آسمان صعود می کند،
بخار آب را هم همراه خودش به بالا به داخل آسمان می برد.
در بالای آسمان، بخار آب سرد می شود و قطره های آب دور ذرات ریز گرد و غبار موجود در هوا تشکیل می شود.
مقداری از بخار آب هم به شکل کریستال های ریز یخ منجمد می شود که قطرات آب سرد شده را جذب می کند.
قطرات به شکل کریستال های یخ، منجمد می شود و کریستال های بزرگ تری را تشکیل می دهد که ما آنها را برف ریزه می نامیم.
موقعی که برف ریزه ها سنگین می شوند، پایین می افتند.
برف ریزه ها در مسیرشان رو به پایین با هوای گرم تر برخورد می کنند
و ذوب می شوند و به صورت قطرات باران در می آیند.
در آب و هواهای گرمسیری، قطرات ابر با هم حول گرد و غبار یا ذرات نمک دریا ترکیب می شوند.
آنها به هم بسته می شوند،
از نظر اندازه بزرگ می شوند تا به قدر کافی سنگین شوند که بیفتند.
بعضی وقت ها یک لایه هوا در ابرها وجود دارد که دمایش بالای نقطه انجماد یعنی صفر درجه سانتی گراد یا ۳۲ درجه فارنهایت است.
اما در نزدیک به زمین دمای هوا یک بار دیگر زیر نقطه انجماد می رسد.
وقتی این شرایط پیش می آید، بخشی از برف ریزه ها در لایه هوای گرم تر در ابرها ذوب می شوند،
اما سپس در هوای سرد نزدیک زمین دوباره منجمد می شوند.
این نوع بارش، باران نیمه منجمد نامیده می شود. این نوع باران موقعی که به زمین برخورد می کند به بالا می پرد.
