Opera w Sydney jest przede wszystkim wykonana z betonu, granitu, szkła i materiałów ceramicznych. Białe powłoki firmy są wykonane z prefabrykowanego betonu zbrojonego stalą i pokryte ponad milionem płytek ceramicznych. Pozostałe ściany wykonane są ze szkła laminowanego wspartego na szprosach stalowych lub betonie granitowym.
Pierwotny projekt Opery w Sydney został zmodyfikowany ze względu na problemy strukturalne. Aby stworzyć unikalny kształt, architekt Jørn Utzon ostatecznie stworzył system betonowych żeber i skorup betonowych, które zawierają wstępnie naprężone stalowe kable i pręty. Każdy kawałek został ostrożnie rzucony na ziemię, a następnie przeniesiony na miejsce.
Utzon pracował przez dwanaście miesięcy w fabryce ceramicznej Höganäs, aby opracować płytki dla muszli w Sydney Opera House. Zainspirowany chińskimi technikami ceramicznymi, Höganäs stworzył płytki o błyszczącym połysku i odbitym świetle. Każda płytka została wrzucona do wstępnie uformowanej betonowej formy na ziemi, a następnie przymocowana do betonowo-żebrowej powłoki, która już została wzniesiona.
Betonowa platforma budynku pokryta jest czerwonym granitem. Zaprojektowany, aby kontrastować z wizualnie lekką strukturą skorupy, granit został wbity w igłę, aby zredukować naturalny połysk.
Szklane ściany wykonane są z mniejszych segmentów szkła połączonych ze sobą stalą. Utzon użył wzoru piórowego skrzydła ptaka jako inspiracji dla organicznej formy budynku.