การสร้างปราสาทในวัฒนธรรมขอมจะใช้วัสดุประเภทไม้ อิฐ หิน (ส่วนใหญ่เป็นหินทราย) และศิลาแลงในการก่อสร้าง
ไม้ ถือเป็นวัสดุพื้นฐานที่ใช้ในการก่อสร้างอาคารโดยทั่วไป จากหลักฐานการสร้างปราสาทที่ใช้เป็นศาสนสถานในอินเดีย ระยะเริ่มแรกนั้นสร้างด้วยไม้ แต่ไม้เป็นวัสดุที่ผุพังได้ง่าย จึงไม่เหลือหลักฐานให้ศึกษา ต่อมาจึงก่อด้วยอิฐหรือหิน แต่ก็ยังสังเกตได้ว่าอาคารหรือลวดลายในระยะแรกนั้นมักสร้างหรือสลักเลียนแบบเครื่องไม้ อาคารในวัฒนธรรมขอมก็เช่นเดียวกัน ระยะแรกพบว่าสร้างเลียนแบบเครื่องไม้ องค์ประกอบทางสถาปัตยกรรมบางอย่างใช้ไม้เป็นส่วนประกอบ เช่น กรอบประตู ประตู หน้าต่าง เพดาน รวมทั้งโครงหลังคาที่เป็นเครื่องไม้มุงกระเบื้องก็มี
อิฐ เป็นวัสดุที่ใช้สร้างปราสาทขอมในระยะแรกเริ่ม ได้แก่ สมัยก่อนเมืองพระ-นครถึงสมัยเมืองพระนครตอนต้น (พุทธศตวรรษที่ ๑๒-๑๔) ในราวพุทธศตวรรษที่ ๑๕ จึงเริ่มมีความนิยมสร้างปราสาทด้วยหินทราย วิธีการก่ออิฐในปราสาทขอมนั้นจะมีลักษณะเฉพาะคือ ใช้อิฐขนาดเล็ก การก่อเป็นแบบไม่สอปูน มีการขัดแผ่นอิฐก่อนนำมาเรียง ต่อกันแน่นจนแทบเป็นแผ่นเดียวกัน โดยสันนิษฐานว่าเชื่อมด้วยยางไม้ เสร็จแล้วจะขัดผิวอิฐจนเรียบ ในส่วนที่ต้องการลวดลายจะสลักลงไปบนเนื้ออิฐส่วนหนึ่ง และอีกส่วนหนึ่งจะปั้นปูนทับลงไป ปราสาทที่สร้างด้วยอิฐมีส่วนที่ใช้หินประกอบด้วย ได้แก่ ส่วนของกรอบประตู เสา และทับหลัง
หิน ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ หินทราย เพราะเป็นวัสดุที่มีความมั่นคงแข็งแรง หาได้ง่าย สลักลวดลายง่าย และมีความงดงาม จึงได้รับความนิยมนำมาสร้างปราสาทขอมมากที่สุด การนำวัสดุประเภทหินมาใช้สร้างปราสาทนั้น ช่างขอมรู้จักมาแล้วตั้งแต่ในยุคแรกเริ่มเช่นเดียวกับอิฐ แต่ในระยะแรกนำมาใช้ประกอบเพื่อความมั่นคงแข็งแรง เช่น ทำเป็นส่วนฐานอาคาร เสา กรอบประตู ทับหลัง การสร้างปราสาทด้วยหินทรายเริ่มได้รับความนิยมในสมัยเมืองพระนครตั้งแต่ราวพุทธศตวรรษที่ ๑๕ เป็นต้นมา จนหมดสมัยที่รุ่งเรืองแห่งอาณาจักรขอมในช่วงพุทธศตวรรษที่ ๑๘ หลังจากนั้นจึงกลับมาใช้วัสดุที่เป็นอิฐและเครื่องไม้อีกครั้งหนึ่ง
อาคารที่สร้างด้วยหินไม่ใช้ตัวเชื่อมเช่นเดียวกับอิฐ แต่จะใช้น้ำหนักของหินเป็นตัวยึดกันเอง มีส่วนที่ใช้ตัวยึดอยู่บ้างตรงมุมปราสาท โดยจะใช้เหล็กรูปตัวไอ (I) หรือตัวที (T) ฝังไว้ภายใน วิธีการก่อสร้าง คือ จะนำหินที่โกลนเป็นเค้าโครงเรียงซ้อนกันขึ้นไปก่อน แล้วจึงสลักรายละเอียดของ ลวดลายต่างๆ ในภายหลัง
ศิลาแลง เป็นวัสดุที่มีความคงทนและแข็งแรง เมื่ออยู่ใต้ดินจะอ่อนตัวสามารถตัดเป็นรูปทรงที่ต้องการได้ง่าย แต่เมื่อสัมผัสกับอากาศแล้วจะแข็งตัว ไม่สามารถตกแต่งเป็นรูปทรงได้ ดังนั้น จึงนิยมใช้ศิลาแลงมาทำเป็นส่วนฐานของอาคาร เพราะสามารถรับน้ำหนักได้ดี อย่างไรก็ตามการนำศิลาแลง มาใช้สร้างปราสาททั้งหลังได้เกิดขึ้นในศิลปะแบบบายนในช่วงพุทธศตวรรษที่ ๑๘ โดยพบในประเทศไทยทั้งในภาคอีสานและภาคกลาง จนถือเป็นลักษณะเฉพาะอย่างหนึ่งของวัฒนธรรมขอมศิลปะแบบบายนที่พบในประเทศไทย เหตุที่ในสมัยนี้นิยมใช้ศิลาแลง อาจเป็นเพราะว่าเป็นวัสดุที่หาง่ายในท้องถิ่นและสามารถก่อสร้างได้อย่างรวดเร็ว เทคนิคของการสร้างอาคารด้วยศิลาแลง คือ การตัดมาทั้งก้อนตามขนาดที่ต้องการนำมาวางซ้อนกัน ฉาบปูนทับ และปั้นลายปูนปั้น ประดับส่วนต่างๆ ให้สวยงาม
