Chociaż w miejscu tym zidentyfikowano co najmniej 20 rodzajów skał, Stonehenge składa się z dwóch podstawowych rodzajów kamienia: piaskowca sarsen i bluestone, z kamieniami tworzącymi zewnętrzną ścianę koła w Stonehenge wykonanymi z ten pierwszy. Piaskowiec Sarsen ma około 60 milionów lat i jest zasadniczo silikowanym piaskowcem, który przypomina piaskowiec znajdujący się około 19 mil na północ od słynnego na całym świecie pomnika.
Struktury w kształcie pierożków, z których Stonehenge jest tak łatwo znany, wykonane są z piaskowca sarsen. Największa z nich waży około 40 ton, co jest wagą całkowicie załadowanej ciężarówki z cementem. Rozmiar tego kamienia i innych doprowadził do wielu teorii na temat tego, w jaki sposób kamienie dotarły na miejsce.
Mniejszy z kamieni w Stonehenge to bluestony i choć są mniejsze od sarsensów, niektóre są jeszcze masywne, ważąc do około 4 ton. Są obce dla tego obszaru, co prowadzi do jeszcze większej liczby spekulacji na temat tego, jak do niego dotarli.
Istnieją inne rodzaje skał w tym miejscu, w tym gnejs, łupek, wapień i kamień zielony, a także niektóre niezidentyfikowane piaskowce. "Ołtarz" w Stonehenge pochodzi z obcego piaskowca o nieznanym pochodzeniu.