L'olio è un materiale che lavorato da solo invecchia male, per questo motivo l'uso di un medium appropriato è fondamentale per la sua conservazione: sostituirà vantaggiosamente il solvente nelle mescolanze e dovrà essere aggiunto al colore.
È importante osservare questa regola: se si vuole dipingere a strati sovrapposti, lo strato inferiore deve essere meno ricco di medium mentre gli strati superiori saranno più ricchi per rendere più omogeneo l'insieme. È preferibile iniziare il lavoro con colore molto diluito con essenza di petrolio o di trementina per ripassare, in seguito, con strati più spessi e concentrati. L'uso di colori acrilici e vinilici come base può essere preso in considerazione visto che il colore ad olio vi aderisce bene, ma il contrario non è possibile poiché trasgredirebbe la regola del "grasso su magro", dando il fastidioso effetto craquelure.
Dai primi dell'Ottocento, la disponibilità di colori preparati industrialmente accantonò quasi del tutto l'arte di preparare artigianalmente i colori, fino allora praticata nelle botteghe degli artisti. Gamme più ricche e maggior versatilità del colore consentirono nuove tecniche favorendo alti livelli di abilità. William Turner, diretto precursore dell'Impressionismo, e gli Impressionisti francesi promossero la tecnica di frammentazione del colore: colori opachi apposti con pennellate e tocchi contigui si fondevano nella percezione osservando a giusta distanza. La loro tavolozza, priva di nero, era di poche terre. Tecnica impressionista e personali innovazioni applicate da Van Gogh furono apprezzate agli esordi del XX secolo conferendo ulteriore libertà alla tecnica che registrò differenti e inediti approcci: coesistono la tecnica classica, discendente direttamente da Van Eyck, impiegata ad esempio da Salvator Dalì, e il dripping, gocciolamento dei colori su supporto disposto orizzontalmente, introdotto dall'espressionismo astratto e tipico di Jackson Pollock.
La tecnica ad olio rimane legata in ogni caso ad un corretto impiego dei materiali che sono i pigmenti mescolati con leganti come olio di lino in varia proporzione.La nascita dei colori ad olio é sconosciuta, ma si può fare derivare dalla tempera grassa, da cui si differenzia sostanzialmente dalla mancanza del tuorlo d'uovo.
Sicuri di questi, grazie alle scoperte di analisi che si sono ottenute, si puo parlare di tecnica ad olio già nell'ambiente fiammingo, che influenzò le corti italiane e in particolare Antonello da Messina. La particolarità della tecnica è che l'olio ossidandosi rende solida e secca la pellicola di colore. L'uso di particolari oli siccativi danno più o meno la tendenza al giallo, per cui l'olio di papavero é il più consigliato a chi lavora con toni del bianco che devono restare tali, poiché ossidando questo olio non ingiallisce. Ai pigmenti già miscelati nell'olio è aggiunto un diluente come la trementina che conferisce giusta consistenza al colore. Supporti per la pittura ad olio sono tele, preferibilmente di lino, da preparare (in commercio anche tele di lino o cotone già mesticate, cioè preparate), tese su telai; tavole lignee, di compensato multistrato, truciolare ma meglio se di mogano; cartoni e carte possibilmente trattate con colle o gelatine; piccole lastre di rame; lastre di vetro dipinte al verso.
Colori, pennelli di varie forme, misure e morbidezza, di setole bianche di maiale o di martora o di peli di tasso; spatole d'acciaio liscio e flessibile; tavolozza, ciotole per l'olio e la trementina, canna appoggiamano e cavalletto costituiscono l'attrezzatura classica per la pittura ad olio.
Tra le tecniche introdotte a fine Ottocento, quella del bagnato su bagnato, impiegata da Manet facendo mescolare i colori prima dell' essiccazione, tipica del lavoro che vuol riferirsi alla prima impressione suscitata nell'artista, in opposizione ai tempi lunghi e meditati della tradizionale pittura da cavalletto eseguita soltanto in studio. Agli anni Quaranta del Novecento risale il frottage di Max Ernst, ottenuto appoggiando e quindi sollevando un foglio su una stesura di colore fresco la cui superficie risulta quindi leggermente rilevata. L'impasto, consistente in colore denso, apposto a pennello o a spatola con effetto tridimensionale, già utilizzato come base per successive velature, è stato utilizzato dagli interpreti dell'Informale negli anni Cinquanta per creare un effetto di texture ricca e materica, nello spessore della quale sono inferti segni profondi con le dita o col legno del pennello. La verniciatura a base di cera di un dipinto ad olio conferisce opacità alla superficie; una resina o una vernice a base alcolica dà una superficie lucida.
Dopo un breve periodo di essiccazione si può passare uno strato di vernice. Ad essiccazione completa dello strato di pittura (circa un anno) si potrà passare uno strato di vernice finale dopo aver ben spolverato l'opera. La verniciatura finale svolge un doppio ruolo: protegge da polvere, graffi, ecc. e conferisce al quadro una brillantezza uniforme.
