A hó 0 Celsius-fok alatt képződött csapadék, amely vízpárát tartalmazó levegő további lehűlésével jön létre, amikor a képződött jégrészecskék kristályosan további jégrészecskékké fagynak, és hókristállyá egyesülnek. Laza, könnyű szerkezetű, amíg külső hatás nem éri. Eddig egyszerűnek látszik, de valójában mégsem az.
Miután az egyértelmű, hogy sem a víz, sem pedig a jég nem fehér, így jogos a kérdés a hó színét illetően. Ahhoz, hogy világosabb képet kapjunk arról, hogy miért tűnik fehérnek a hó, először meg kell néznünk, hogy mi a szín, illetve a színlátás.
A szemünk olyan szenzor, amely az elektromágneses sugárzás egy adott spektrumát érzékeli, ezt nevezzük a látható fény spektrumának.
A spektrum különböző hullámhosszait vagy intervallumait különböző színekként érzékeljük:
a hosszabb hullámok vörösnek tűnnek számunkra, míg a rövidebb hullámok kéknek. A fény, amikor elér egy objektumot, áthaladhat rajta, kölcsönhatásba léphet vele, vagy teljesen visszaverődhet róla.
A szemünkbe jutó fényt a szemlencse a szem hátsó felszínét borító ideghártyára, a retinára fókuszálja, ahol apró érzékelők milliói helyezkednek el. Ezek kétféle fotoreceptort tartalmaznak: a csapokat, amelyek a színlátásért, és a pálcikákat, melyek a szürkületi, a fekete-fehér látásunkért felelősek.
A tárgyak különböző színeket vesznek fel, és ezzel leszünk képesek megkülönböztetni a tárgyakat: a tárgy felületéről visszaverődő fény hullámhossza, tehát a színe alapján. Legalább két receptor interakciója kell ahhoz,
hogy az agy összehasonlíthassa a jeleket, és így meghatározhassa a fény színét és annak intenzitását.
Színlátásunkat alapvetően két képességünk befolyásolja: a színidentifikáció, azaz, hogy képesek vagyunk-e helyesen megnevezni a színeket, illetve a színdiszkrimináció, tehát a különböző színek megkülönböztetésének képessége. Egy egészséges ember legalább egymillió színt képes elkülöníteni egymástól.
Ha egy maroknyi jeget leteszünk egy maroknyi hó mellé, akkor elég szembetűnő a különbség: a színeik ugyanis egyáltalán nem egyeznek meg. Az egyik pont úgy néz ki, mint a szilárd halmazállapotú, de átlátszó víz, a másik pedig csillogó fehér színben pompázik, és egyáltalán nem tűnik átlátszónak.
Az érzékelt megjelenést a tárgyak alakja és a mérete is meghatározza. A hó sok apró jégkristályból áll, és amikor a fény találkozik vele, akkor áthalad az első kristályrétegen, és közben „kicsit elhajlik”. Innen átjut egy új kristályba, és ez a folyamat újra és újra megismétlődik.
Miután azonban a tiszta jég áttetsző (alig nyeli el a fényt, és a sugarak többsége csak áthalad rajta), ennek a fénynek a színe nem változik, és ezért még mindig fehérnek látjuk, amikor kilép a jégkristályból, hogy így érjen el a retinánkhoz.
A hóban lévő jégkristályok kis mérete miatt lesz a hó „matt, de csillogó” megjelenésű.
Míg a sima tárgyak tükörként verik vissza a fényt, a durva felületek ezt inkább szétszórják, de az is fontos, hogy honnan nézzük azokat. A hóban található kristályok simák, így mindegyik visszatükrözi a fényt, ám amikor újra összekapcsolódnak, általánosan szétszórnak. Így lehet bizonyos körülmények között a hó kék, lila vagy akár rózsaszín árnyalatú is.
Miután a hó különálló jégkristályokból áll, ezért amikor a fény be-, majd kilép a hó legfelső rétegében található kristályokba, mindig új irányba indul tovább, ahogy elérte a következő jégkristályt. A fény a kristályok között „vergődik”, és a folyamat végén a havon nem, de a jégen át tud haladni. A hó esetében ugyanott lép ki, ahol beérkezett.
A másik fontos magyarázat, hogy a fehér fényben a szivárvány minden színe keveredik; a Nap fénye (fehér fény) ugyanis egyesíti az összes színt. Mindig, minden földi tárgyra fehér fény esik (akár a felhőkön át is), de csak azt a színt veri vissza, amelyiket anyagánál vagy a felületén lévő anyagnál fogva visszaverni képes. Mi ilyen színűnek látjuk majd.
A fehér anyagok a rájuk eső teljes fényt, tehát a szivárvány minden színét visszaverik.
Miután a hó apró kristályokból áll, ezért a részecskék a fény „színeit” szabálytalanul keverve, teljesen visszaverik, és pont ezért látjuk őket fehérnek. Tehát úgy is magyarázhatjuk a jelenséget, hogy azért fehér a hó, mert minden színt visszaver. A fehér gyűjtőszín, és a színek összessége pedig nem mást, mint fehéret ad.