Il Teatro dell'Opera di Sydney è costituito principalmente da cemento, granito, vetro e materiali ceramici. Le sue conchiglie bianche sono realizzate in calcestruzzo prefabbricato rinforzato con acciaio e sono ricoperte da oltre 1 milione di piastrelle ceramiche. Altre pareti sono realizzate in vetro stratificato supportato da montanti in acciaio o da calcestruzzo rivestito in granito.
Il progetto originale dell'Opera di Sydney è stato modificato a causa di problemi strutturali. Per creare la forma unica, l'architetto Jørn Utzon ha infine creato un sistema di nervature in calcestruzzo e gusci in calcestruzzo che contengono cavi e barre in acciaio precompresso. Ogni pezzo è stato accuratamente gettato a terra e successivamente spostato in posizione.
Utzon ha lavorato per dodici mesi con la fabbrica di ceramiche di Höganäs per sviluppare le piastrelle per i proiettili della Sydney Opera House. Ispirato alle tecniche ceramiche cinesi, Höganäs ha creato piastrelle che hanno una lucentezza lucida e luce riflessa. Ogni piastrella è stata gettata in uno stampo di calcestruzzo preformato sul terreno e successivamente attaccato al guscio di costole di cemento già eretto.
La piattaforma di cemento dell'edificio è ricoperta di granito rosso. Progettato per contrastare con la struttura a conchiglia visivamente leggera, il granito è stato agugliato per ridurre qualsiasi brillantezza naturale.
Le pareti di vetro sono costituite da piccoli segmenti di vetro uniti da acciaio. Utzon ha utilizzato il motivo a piuma di un'ala di uccello come ispirazione per la forma organica dell'edificio.
