Hầu hết các loại sơn thời tiền sử được làm từ các khoáng chất như hematit, sắt và limonite bị oxy hóa và kết hợp để tạo thành một sắc tố gọi là đất son. Than củi, xương đốt và canxit xay cũng được sử dụng. Những vật liệu này được trộn với mỡ động vật hoặc các vật liệu kết dính khác để tạo thành sơn.
Nhiều chất màu được tạo ra từ nhiều hỗn hợp sắt bị oxy hóa và các khoáng chất khác. Màu đỏ và vàng đất son là những ví dụ thường thấy trong các bức tranh hang động thời tiền sử. Người tiền sử đã khai thác những thứ này từ trái đất và có thể đã đi những quãng đường đáng kể để có được những chất màu phù hợp. Ví dụ, màu đất son được sử dụng trong các bức tranh hang động nổi tiếng ở Lascaux có lẽ đến từ cách đó 25 dặm. Ocher được đánh giá cao và được sử dụng để tạo màu cho đồ gốm và các công cụ. Các nhà khảo cổ tin rằng nó có ý nghĩa tôn giáo vì nó thường được tìm thấy trong các khu chôn cất và tại các địa điểm tôn giáo.
Đất sét có thể đã được sử dụng làm chất kết dính để tạo ra các que giống như bút chì màu, trong khi các chất lỏng như nước và nước ép thực vật được sử dụng để tạo ra một lớp sơn mỏng hơn. Sơn lỏng được sử dụng bằng cách sử dụng ngón tay, vật liệu tự nhiên như địa y hoặc cọ lông ngựa. Một kỹ thuật phổ biến khác là thổi sơn qua một phần xương rỗng để tạo ra tia phun. Điều này thường được thổi bằng tay để tạo đường viền hoặc được sử dụng để tô màu các khu vực rộng lớn.
