粘土是制作兵馬俑的主要材料，由氧化矽、氧化鋁、氧化鐵等成分組成。然後用成型燒制的方法制成兵馬模型。細泥，在燒制的初始模型上覆蓋壹層細泥，在細泥上繼續加工刻畫，使兵馬俑的發束、表情、姿態更加細膩逼真。
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通過取樣分析表明，秦坑出土陶俑和陶馬的主要化學成分是氧化矽、氧化鋁和氧化鐵。這與秦始皇陵出土的秦磚化學成分基本相同，所用原料為黃泥。
秦兵馬俑考古學家做過模擬實驗。將秦始皇陵附近的黃褐色土壤曬幹、碾壓、水洗，去除土壤中的雜質，仿秦磚。經檢測，其質地和化學成分與秦磚幾乎相同。可以推斷，兵馬俑、馬濤、秦始皇陵出土的磚瓦，都是用秦始皇陵附近的土就地燒制的。