当Wilson Bentley用显微镜看到雪花的形态时，他被深深打动了。在下雪天中工作的Bentley，他花了两年时间用照相机和显微镜自制了一套设备，决定把这短暂而精致的美记录下来。1885年，Bentley第一次拍到了雪花的形态。在他随后的46年人生中，他为这种天然的美拍摄了5000多张照片，这些作品也确实展现了数千种不同的美。他有一句名言，说没有两朵雪花是相同的。
这些照片中精选的2000余张在1931年被美国气象学会刊印成册，它的重印版现在还可以买到。但是，Bentley毕竟是一个摄影师，而不是科学家。他关注的是雪花的美，而非它们背后的故事与它们形成的原因。1932年，中谷宇吉郎来到北海道大学后，他选择了当地丰富的雪作为自己的研究对象。在这个雪国之地，他首先做的还是观察，通过3000幅显微镜照片，他将雪花分成了7大类41小类。
为了研究雪花的形成，他建立了低温实验室，想要在实验室的可控环境下制造出人工雪花。时至今日，北海道大学中还有专门介绍雪花的科学馆。中谷制作用于模拟雪花生长的实验装置。雪花和一般的冰不同，它是水蒸气不经过液态直接凝华而成的。当小冰核从高空落下时，空气中的水蒸气就会在小冰核上生长。由于生长方式对环境十分敏感，雪花也因此有了各种形状。在实验室里，可以将凝结核固定在充满水蒸气的低温管里，来模拟雪花的生长。
中岛遇到的最困难的事是选择凝结核：很多凝结核都会直接结出大量的雪，无法获得单一的雪花。最后，中谷找到了兔毛作为凝结核，兔毛纤细，是很好的凝结核材料，而其中的天然油脂又可以阻止多片雪花同时凝结。于是，在兔毛上，我们获得了第一片人造雪花。中谷最著名的研究结果是一张被称为中谷图的雪花形状图，其中阐述了不同温度和过饱和度下的雪花形状。
我们通常所见到的片状分叉雪花会在0到-5度，或-10到-20度，且过饱和度比较高的情况下产生。-5到-10度之间则是会出现针状或空心柱状。过饱和度较低的情况下则是不分叉的六边形。在那之后，科学家们对雪花的研究越来越深了。时钟转到现在，加州理工大学的教授Kenneth Libbrecht通过精细控制温度和过饱和度随时间的变化，可以制造出指定形状的雪花。
当然，现在已不用兔毛来当凝结核了，而是使用干冰加水蒸气生产出的小冰核作为凝结核——这和人工降雪使用的是类似的技术。Libbrecht把雪花的生长分成面生长和分叉生长两种模式，前者可以让雪花长出六边形的片，后者让雪花产生分叉。事实上，天然形成的雪花里面还是不规则的居多，真正成六角对称的反而是需要特意找才能找出来的。由于落下的时候会有些融化，因此边缘也不是很尖锐。
和Bentley所拍摄的天然雪花图片相比，Libbrecht所制造出的雪花就精致得多，也有更好的对称性了。当Libbrecht把两个结晶核放到同样的环境下生长时，就会得到两朵形状几乎完全相同的雪花。此时，距离Bentley得到第一朵雪花的照片已经过去了一百三十年，而地球上的雪，已经下了45亿年。