จิตรกรรมหรือภาพเขียน มีส่วนประกอบหลัก คือ เส้น สี และน้ำหนักของสี สีมีส่วนสัมพันธ์กับความกว้าง ยาว และความลึกในภาพ สีช่วยสื่อความหมายทางอารมณ์และจิตใจด้วย เช่น ช่างเขียนภาพพุทธประวัติบนผนังโบสถ์แห่งหนึ่ง จะวางโครงสร้างของสีให้สอดคล้องกับเรื่องราวและสถานที่ เพื่อให้เกิดความรู้สึกศรัทธาในศาสนา
สีที่นำมาใช้เขียนภาพ ส่วนมากได้มาจากวัตถุซึ่งมาจากธรรมชาติ เช่น สีของดิน หิน พืช และสัตว์ ช่างเขียนไทยแต่โบราณนิยมเขียนภาพด้วยสีฝุ่นผสมกาว ดังจะดูตัวอย่างได้จากภาพจิตรกรรมฝาผนังตามผนังของโบสถ์ เมื่อต้องการเขียนภาพ ช่างเขียนจะนำเอาวัสดุต่างๆ ซึ่งจะใช้ทำเป็นสี มาทำให้แห้งและบดให้ละเอียดเป็นผง เรียกกันว่า สีฝุ่น เมื่อจะเขียนภาพ ช่างเขียนจะผสมสีฝุ่นด้วยกาวและน้ำ กาวที่ใช้ในสมัยโบราณส่วนมากเป็นกาวที่ทำจากหนังสัตว์
ภาพเขียนฝาผนังของไทยทั้งหมด เขียนบนผนังฉาบปูนซึ่งแห้งแล้ว ส่วนการเขียนภาพบนผนังปูนซึ่งยังเปียกตามกรรมวิธีของตะวันตก ที่เรียกว่า เฟรสโก (fresco) ไม่เป็นที่นิยมของช่างไทย
การเขียนภาพจิตรกรรมของไทยโบราณ ส่วนใหญ่มักเป็นการเขียนภาพเรื่องราวเกี่ยวกับศาสนา หรือคติความเชื่อต่างๆ ซึ่งเกี่ยวเนื่องกับศาสนา ดังนั้นการเขียนภาพจิตรกรรมจึงมักเขียนกันบนผนังภายในโบสถ์หรือวิหารของวัดต่างๆ และจะเขียนบนผนัง ฉาบปูนเรียบซึ่งปูนแห้งสนิทแล้ว แต่เนื่องจากลักษณะสภาพดินฟ้าอากาศของไทยมีความชื้นในอากาศสูง และลักษณะการก่อสร้างโบสถ์วิหาร เป็นการก่อสร้างลักษณะผนังรับน้ำหนัก ก่อด้วยอิฐซึ่งมีคุณสมบัติในการดูดซึมความชื้นได้ดี ทั้งความชื้นจากน้ำใต้ดิน และความชื้นจากอากาศ ทำให้ผนังปูนซึ่งแห้งสนิทในช่วงระยะเวลาการก่อสร้างเสร็จใหม่ๆ ดูดซึมความชื้นเข้าในผนังได้อีก ทำให้ผิวปูนฉาบผุกร่อน ซึ่งเป็นอันตรายอย่างมากต่อภาพจิตรกรรมที่เขียนอยู่บนผิวหน้าของผนังปูน นอกจากความชื้นจะทำให้ผิวปูนฉาบผุกร่อนแล้ว วัสดุที่ใช้ในการเขียนภาพ เช่น สี ดิน และกาวหนังสัตว์ ที่ใช้ในการผสมสีก็เป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดเชื้อราซึ่งเป็นอันตรายต่อภาพเขียนเช่นกัน ดังจะเห็นได้ว่า ภาพจิตรกรรมฝาผนังในประเทศไทยส่วนใหญ่ชำรุดเสียหายและซ่อมแซมยากมากการซ่อมแซมต้องใช้กรรมวิธีทางวิทยาศาสตร์แก้ไขความชื้นในผนังเสียก่อนจึงจะซ่อมแซมได้
นอกจากการเขียนภาพจิตรกรรมฝาผนังด้วยสีฝุ่นผสมกาวแล้ว การเขียนภาพจิตรกรรมเป็นแผ่นทั้งบนผ้าและบนกระดาษของไทยในสมัยโบราณก็ใช้สีฝุ่นเขียนด้วยเช่นเดียวกัน เช่น การเขียนภาพเรื่องราวบนสมุดข่อย เป็นต้น ในสมัยโบราณการเขียนภาพสีน้ำมันบนผ้าไม่ปรากฏหลักฐาน ผู้ที่เขียนภาพจิตรกรรมสีน้ำมันเป็นคนแรกคือ พระสรลักษณ์ลิขิต (เริ่มมีผลงานปรากฏในสมัยรัชกาลที่ ๖) ซึ่งในสมัยต่อมามีผู้นิยมเขียนภาพด้วยสีน้ำมันบนผ้ากันมากขึ้น เนื่องจากมีความคงทนไม่เสียหายง่ายเหมือนการเขียนด้วยสีฝุ่น ในปัจจุบันมีผู้ผลิตสีเขียนภาพด้วยสารผสมทางเคมีต่างๆ ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากผลิตภัณฑ์ทางอุตสาหกรรม และนอกจากนั้นศิลปินในปัจจุบันได้มีการทดลองค้นหา และนำเอาวัสดุหลายประเภทมาใช้ในงานจิตรกรรม ทำให้รูปแบบของจิตรกรรมเปลี่ยนแปลงไปจากแบบประเพณีที่ทำสืบเนื่องต่อกันมาจากสมัยโบราณ
