Chất liệu điêu khắc ưa thích của Michelangelo là đá cẩm thạch, mà ông đã sử dụng trong các tác phẩm điêu khắc nổi tiếng nhất của mình, bao gồm cả "Pieta" và "David". Hầu hết các bức tranh của Michelangelo là trong bích họa, đây là một phương pháp vẽ tranh tường bức tranh. Trong quá trình vẽ bích họa, bột màu đất được trộn với nước và bôi lên thạch cao tươi.
Trước khi thực hiện một tác phẩm điêu khắc, Michelangelo đã sử dụng phấn đỏ và đen trên giấy để phác thảo thiết kế của mình. Phấn đỏ là phương tiện được ưa chuộng cho các nghiên cứu về màu nude vì tính dễ uốn của nó. Tác phẩm "Nghiên cứu về thanh niên khỏa thân qua nhà tiên tri Daniel" và "Madonna và đứa trẻ" của Michelangelo được vẽ bằng phấn đỏ. Michelangelo có hai bức tranh sơn dầu được biết đến. Bức tranh đầu tiên là "Nỗi đau khổ của Thánh Anthony", bức tranh được biết đến sớm nhất của ông, được ông vẽ khi còn là một người học việc trước khi tiến tới điêu khắc. Bức tranh sơn dầu thứ hai của ông là "Doni Tondo", là chất liệu dầu và khí chất trên bảng điều khiển. Tác phẩm lớn nhất và chi tiết nhất của Michelangelo, trần nhà nguyện Sistine, được vẽ bằng bức tranh tường lửng, một kỹ thuật vẽ bích họa bằng cách sử dụng thạch cao bán khô. Mezzo-bích họa được cho là có chiều sâu hơn so với kỹ thuật trát ướt truyền thống. Mặc dù nổi tiếng với việc vẽ Nhà nguyện Sistine, và bốn năm cuộc đời ông dành cho nó, Michelangelo chủ yếu coi mình là một nhà điêu khắc. Anh ấy không thích vẽ tranh và anh ấy công khai lên tiếng phản đối tranh sơn dầu.