Las partes altas de la atmósfera están mucho más frías que la superficie, en invierno, el vapor de agua se enfría tanto que puede convertirse en pequeños cristalitos de hielo, los cuales se juntan hasta formar un copo de nieve, que pesa lo suficiente para caer hasta el suelo, donde se acumula formando la nieve.

Sólo el hielo de las nubes y el que se forma al congelarse el agua en la superficie de la tierra, es un mineral, porque se produce sin la intervención del ser humano. El hielo hecho en los congeladores es conocido como hielo artificial.

Para formar un pequeño copo de nieve se necesitan miles de millones de moléculas de agua, que se juntan de una manera ordenada adoptando siempre una forma plana hexagonal. Aunque todos los copos tienen seis lados, cada uno ha crecido de manera diferente, por lo que cada cristal de hielo es distinto a los demás.

El copo más grande que se ha visto tenía 38 cm de ancho. La composición química del hielo de H₂O, es incoloro o blanco, pero también se presenta en colores claros como azul y verde muy pálidos, con raya blanca. Es transparente, con brillo vítreo y mate, tiene una dureza de 2.5 (misma dureza que el de una uña), una densidad de 0.9167 (menor que el agua, por eso flota), es quebradizo y presenta fractura concoidea.

El hielo se encuentra en los glaciares, en los icebergs, en las cimas nevadas de las montañas, en la superficie congelada de lagos, mares y océanos y en forma de copos. Su hábito es en forma masiva, granular, dendrítica y en forma de cristales, que pueden ser láminas o placas hexagonales, columnas o prismas de seis lados, algunas muy largas como agujas y cristales en forma dendrítica como de estrellas o ramas.

La gran variedad de formas de hielo depende de dos variables principalmente, la temperatura y el contenido de humedad en el ambiente.

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