I metodi di fabbricazione della vetrata non hanno subito mutamenti rilevanti dal Medioevo ad oggi. Le tecniche di lavorazione più antiche ci sono state tramandate tramite la Schedula diversarum artium di Teofilo, scritta all'inizio del XII secolo e nella quale si descrivono le varie attività connesse con il vetro. L'opera è ancora oggi attuale, anche se l'architettura contemporanea ha permesso lo sviluppo della tecnica delle "dalle de verre", nella quale lastre di vetro spesso vengono tenute assieme con calcestruzzo, cemento e resine epossidiche.

Tipi di vetro con cui è possibile costruire una vetrata

Oggi come nel Medioevo il vetro per le vetrate è sempre soffiato, solo che, nei tempi antichi, la sua fabbricazione era empirica e mirante alla realizzazione di un miscuglio costituito da ceneri vegetali (materie potassiche) e sabbie di fiume (silice).

Il tipo di vetro ottenuto era carente di silice e di durezza e tendeva a deteriorarsi sotto l'azione dell'umidità atmosferica, caratteristica alla quale si deve imputare l'attuale annerimento delle vetrate risalenti all'epoca medioevale.
I vetri sono tuttora colorati in pasta con aggiunta di ossidi metallici, secondo le tecniche più antiche. Nel Medioevo i coloranti più utilizzati erano ossidi di ferro, rame, manganese ma, se il tempo di cottura del vetro bianco si prolungava più del necessario, potevano comparire spontaneamente alcuni colori indesiderati, a causa delle impurità contenute nella pasta.
Oggi tali incidenti sono superati grazie al fatto che i dosaggi di materie potassiche e silice sono fatti con materiali puri. Alcuni coloranti erano estratti da minerali come il cobalto che è alla base dei vetri blu delle vetrate di Chartres, conservatesi inalterate fino ai giorni nostri.