唐朝所用的建筑材料，包括土、石、砖、瓦、琉璃、石灰、木、竹、铜、铁、矿物质颜料和油漆等，这些材料的应用技术都已经达到娴熟的程度。
夯土技术在前代经验的基础上继续发展，应用范围除了一般城墙和地基外，长安宫殿的墙壁也用夯土筑造。砖的应用逐步增加，从盛唐时期开始模仿木建筑的结构式样的砖塔不断增加，影响到后来宋代砖塔的形制。宫殿内部也往往用花砖铺地。
敦煌石窟唐代壁画中的花砖台基
瓦有灰瓦、黑瓦和琉璃瓦三种。灰瓦较为粗松，主要用于一般建筑。黑瓦质地紧密，经过打磨，表面光滑，多使用于宫殿和寺庙上。长安大明宫遗址出土的琉璃瓦以绿色居多，蓝色次之。唐代重要建筑的屋顶，常用叠瓦屋脊及鸱吻。鸱吻形式简洁秀拔。瓦当则多用莲瓣图案。
唐大明宫麟德殿遗址出土的石螭首
在使用木材方面，有很高的技术水平。据目前唐壁画和石刻中的表示的柱、枋、斗拱等构件，可以清楚地看出各构件之间具有一定的比例关系。这种关系在唐中叶所建的五台山南禅寺正殿和唐末所建的佛光寺东大殿的结构中，则是以拱的高度为各构件的基本比例尺度，因此，唐代应该已经有了严格的用料标准。
在建筑构件方面，房屋下部的台基除临水建筑使用木结构的柱、枋、斗拱等以外，一般建筑用砖、石二种材料组成，再在台基外侧设散水一周。台基的地栿、角柱、阶沿石等都饰以雕刻或在其上加彩绘，踏步面和垂带石亦如是，但也有铺砌花砖的。在大明宫含元殿遗址中已经发现石制的望柱和螭首，可知重要建筑的台基上使用石制的栏杆。
唐大明宫遗址出土花砖
在屋顶形式方面，重要建筑物多用庑殿顶，其次是歇山顶与攒尖顶，极为重要的建筑则用重檐。在组群建筑中则往往将不同形式的屋顶组合为主次分明而又相当复杂华丽的形象。
总的说来，唐代的城市布局和建筑风格的特点是规模宏大，气魄雄浑，格调高迈，整齐而不呆板，华美而不纤巧。唐朝的建筑艺术，在南北朝成就的基础上，使建筑与雕刻装饰进一步融化提高，创造出了统一和谐的风格，并对后代的建筑艺术产生了深远的影响。
