Cele mai multe vopsele preistorice au fost făcute din minerale ca hematitul, fierul și limonitul care se oxidează și se combină pentru a forma un pigment numit ocru. Au fost de asemenea utilizate cărbune, oase arse și calcit de sol. Aceste materiale au fost amestecate cu grăsime animală sau alte materiale de legare pentru a forma vopseaua.
Mulți pigmenți au fost creați din diferite amestecuri de fier oxidat și alte minerale. Roșu și ocru galben sunt exemple de obicei observate în picturile preistorice din peșteri. Oamenii preistorici au minat pe aceștia de pe pământ și probabil au călătorit distanțe semnificative pentru a obține pigmenții potriviți. De exemplu, ocherul folosit în faimoasele picturi din peșteră de la Lascaux a venit probabil de la 25 de mile depărtare. Ocher a fost foarte apreciat și a fost folosit pentru a culori ceramică și unelte. Arheologii cred că au o importanță religioasă, deoarece se găsesc adesea în înmormântări și în locuri religioase.
Argila poate fi utilizată ca agent de legare pentru a crea bastoane asemănătoare creionului, în timp ce lichide cum ar fi apă și suc de legume au fost folosite pentru a crea o vopsea mai subțire. Vopseaua lichidă a fost aplicată cu ajutorul degetelor, materialelor naturale precum periile de lichen sau de păr de cal. O altă tehnică comună a fost suflarea vopselei printr-un os gol pentru a crea un spray. Acest lucru a fost adesea suflat peste mâini pentru a crea o schiță sau pentru a culori zone mari.