La maggior parte delle pitture preistoriche sono state prodotte da minerali come ematite, ferro e limonite che si ossidano e si combinano per formare un pigmento chiamato ocra. Sono stati usati anche carbone di legna, ossa bruciate e calcite macinata. Questi materiali sono stati mescolati con grasso animale o altri materiali leganti per formare la vernice.
Molti pigmenti sono stati creati da varie miscele di ferro ossidato e altri minerali. L'ocra rossa e gialla sono esempi comunemente visti nelle pitture rupestri preistoriche. Le persone preistoriche hanno estratto questi dalla terra e probabilmente hanno percorso distanze significative per ottenere i pigmenti giusti. Ad esempio, l'ocra usata nelle famose pitture rupestri di Lascaux proveniva probabilmente da 25 miglia di distanza. L'ocra era molto apprezzata e veniva usata per colorare ceramiche e utensili. Gli archeologi ritengono che abbia avuto un significato religioso perché si trova spesso nelle sepolture e nei siti religiosi.
L'argilla potrebbe essere stata usata come legante per creare bastoncini simili a pastelli, mentre liquidi come acqua e succo di verdura sono stati usati per creare una vernice più sottile. La vernice liquida è stata applicata con le dita, materiali naturali come licheni o spazzole di crine di cavallo. Un'altra tecnica comune è stata la soffiatura della vernice attraverso un osso cavo per creare uno spray. Questo è stato spesso saltato sulle mani per creare un contorno o utilizzato per colorare aree di grandi dimensioni.