在高寒地区，冬天室内、外的温差很大：室内比较暖和，而室外非常寒冷。当屋内空气中的水蒸气接触到冰冷的玻璃时，就会在玻璃上的尘埃周围结成冰晶。最初，这些冰晶也像雪花一样，呈六角形；然后逐渐扩大向四周发展，形成冰窗花。冰窗花的形状与室内的温度、湿度以及玻璃的光滑程度等有关。如果室内湿度大，温度偏低，水汽结晶快，窗上的图案清晰，就容易形成树枝形状的冰窗花；反之则容易形成碎片状、扇状的；玻璃面粗糙或者尘埃多的地方，冰窗花的图案就会厚一些；玻璃面光滑，冰花图案就会薄一些。因此，就产生了千姿百态的冰花的形状。

冰窗花的形成受温度直接控制。云物理学的实验和观测结果表明冰（雪）晶单体的形态受温度影响很大，比如：在温度为-12℃时，冰（雪）晶单体形态多为板状；在温度为-27℃时，冰（雪）晶单体形态多为棱柱状；在温度接近0℃时，冰（雪）晶单体形态多为针状。

冰窗花的形成会服从数学中的分形模型，即小雪花模型，大约是六角形的模样。仔细观察一下，就会发现很多复杂的冰窗花也大约都是一些小小雪花或六角形小鳞片组成。也是此原因，容易形成立体感和可触摸的的花纹。

冰窗花的形成过程也受风力与重力的影响。凝结时可能由于窗边的缝隙有细微冷风吹进（这对窗花的形成很重要）可能使凝结与融化形成一个动态平衡过程，造成细微冰水的流淌，最终形成山水画或者其他形式的冰窗花。尤其有的窗花两边并没有花纹或是花纹单调。有种不太好看的冰窗花就是两边水平中间模糊上下竖直其实就是这种原因的最佳表述。

冰窗花的形成还受玻璃本身的性质尤其是表面形态影响。玻璃的表面状况（平整程度或污渍）会直接影响上述小雪花的累积过程和形态，还直接影响到风的渗入和细微冰水的流淌情况，所以可以影响到冰窗花的形态形成。

冰窗花的形成受很多不确定因素的影响。任何一幅美轮美奂的冰窗花，都是不可复制的，是大自然鬼斧神工创作的孤品，所以，世界上没有一朵同样的雪花也没有一幅同样的冰窗花。