Tarih öncesi boyaların çoğu, hematit, demir ve limonit gibi mineralleri, oksidasyon ve bir araya getirerek hardal adı verilen bir pigment oluşturmak üzere yapılmıştır. Kömür, yanmış kemikler ve öğütülmüş kalsit de kullanılmıştır. Bu malzemeler boyayı oluşturmak için hayvansal yağ veya diğer bağlayıcı malzemelerle karıştırılmıştır.
Pek çok pigment, çeşitli okside demir ve diğer minerallerin karışımlarından üretildi. Kırmızı ve sarı hardal tarih öncesi mağara resimlerinde sıkça görülen örneklerdir. Tarih öncesi insanlar bunları topraktan çıkardılar ve doğru pigmentleri elde etmek için muhtemelen önemli mesafeler kat ettiler. Örneğin, Lascaux'daki ünlü mağara resimlerinde kullanılan hardal muhtemelen 25 mil uzaklıktan geldi. Koyu sarı değerli ve çanak çömlek ve araçları renklendirmek için kullanılmıştır. Arkeologlar dini öneme sahip olduğuna inanırlar çünkü çoğu zaman mezarlarda ve dini mekanlarda bulunur.
Kil, mum boyası çubuklar oluşturmak için bağlayıcı bir madde olarak kullanılmış olabilirken, daha ince bir boya oluşturmak için su ve sebze suyu gibi sıvılar kullanılmıştır. Parmaklar, liken veya at kılı fırçalar gibi doğal malzemeler kullanılarak sıvı boya uygulandı. Diğer bir yaygın teknik, bir sprey oluşturmak için içi boş bir kemiğe boya üflemekti. Bu, genellikle bir anahattı oluşturmak için ellerin üzerine üflenir veya geniş alanları renklendirmek için kullanılır.
