城墙大部分是夯土。中国原始社会早期，城墙的夯打技术比较粗糙。具体来说就是夯层厚(一般10厘米左右，可达30厘米厚)且不平整，夯层不够密实。有时采用简单的堆叠形式，墙体的牢固性较差。夯击工艺是先筑起一堵高约1.2米的矮墙，然后在墙的内外积土，斜夯。在它到达墙的顶端之后，在它上面建造第二堵矮墙。重复这一过程，直到达到要求的高度。
当时这种城墙的外墙比较陡峭，一般与地面成50度左右的角度。内壁是15-25度的缓坡，大概是为了增加壁的后推力。因此，城墙基座的宽度通常约为10-30m，城墙的高度约为8-10m。比如湖北省荆门市的马家冲古城，湖南省丰县的城头山古城。
在建在梯田上的古代城市中，梯田周围的陡壁往往被用作城墙的一部分，而在城市中只需要从地面起建造2-3米高的夯土平台作为城墙的顶部，有时房屋就建在这些平台上。这种利用原有的自然地形和城内外的地面高差来建城的方式，可以节省大量的时间和人力，事半功倍。因为这类城市的内外高差往往在5米以上，所以城门入口处的道路都是斜坡，在山东省章丘县龙山镇城子崖古城就见过。
城楼用的夯土相当纯净，多为黄沙或黄灰色水泥。只有章丘城子崖古城混石头和丰县城头山古城混鹅卵石是少数特例。
建城技术在周朝已经有了很大的进步。此时，夯实层的厚度已经减少到8 ~ 10厘米，而且非常均匀。板式建筑形式应用广泛，墙内侧的坡度与陡峭的外坡几乎相同(角度约为1.4°)。墙体的坚固性大大提高，使其不仅能抵抗强烈冲击(如抛石、洗车…)，还能承受长期洪水(如河水决堤、涌入城市…)而不倒塌。这类例子在《左传》和《史记》中都有。比如《史记·赵时嘉》:“赵襄子...使三国攻晋阳余年，倾汾水于其城，城不浸于三版。”据“版本”说，是夯土胶合板，长八尺，高不详(估计约1.5尺)。正如历史书上提到的，它表明它不仅作为一种建筑工具，而且成为一种重要的计量单位。
东晋时，北方十六国之一夏的都城，统治宛城。在建造过程中，夯土中加入了一定量的沙子和石灰。它们形成的三合一土比一般的夯土更坚实，可以达到刀锥无法穿透的程度。这是建筑材料的重大改进，也是使用这种新型建筑材料的最早例子。但在后世的城墙建设中并没有得到广泛的应用。此外，记载中还提到，当时已经实行了“蒸土筑城”，这可能是在筑城之前，将所用的夯土暴露在阳光下，以去除其中所含的碱。或者在施工中使用热水和泥浆，使土壤变得光滑。夯实时，可以尽量减少土壤中的微小空孔洞和缝隙，以加强墙体的密实性和牢固性。
据北魏郦道元《水经注·捕水记》记载，胡十六国后，居邺城，“东西七里，南北五里，以砖装饰，一楼百步”。这是文献和历史上更早的在城墙上盖砖的记载。是局部还是内外普遍，不得而知。至于南方城市，江苏镇江附近有“铁翁城”。这是一个砖墙的小镇。据说它建于三国时的孙权、吴栋。但经过鉴定，表面瓦片非常混杂，只有少数刻有东晋“雒城”字样。现在还很难确定它们是真品还是外地搬来的。
一直到唐朝，城墙上确实使用了陶砖。但仅用作城门附近和高层建筑平台基础表面的贴面材料，例如见唐代长安大明宫遗址。另一方面，在上述江苏扬州罗棠城南墙的程门、翁城遗址中，其东墙下部还遗留有16层灰陶瓷砖，并以“露牙制砖”的模式叠放，如北宋李劼所撰《筑法式制砖系统》所示。
更详细的造城技术规定，最早见于上面提到的《建造法国壕沟村落系统》。比如城墙的高度和宽度:“筑城之制，每高40尺，厚增10尺；其高度的一半以斜角减小。如果它增加一英尺，它的下部厚度也增加一英尺；它的斜集也减少了一半的高度。或者减少或增加的人也是如此。”也就是说，如果墙高四英尺，墙基宽五英尺；如果墙壁高度增加(或减少)一英尺，底部宽度也减少(或减少)一英尺，顶部宽度增加(或减少)五英寸。
对于城墙地基的深度和宽度:“城的地基深五尺，其厚随城厚。”地基的材料和构造也有明确的规定。基础先用土夯实，再用碎砖夹层夯实。“每层土五英寸，建筑三英寸厚。每块破砖破石厚三寸，楼厚一寸五分。”墙体除了夯实土壤外，还增加了纵横木构件。“每城长七尺五寸，有两块永定柱(视城高，直径一尺至一尺二寸)和两块榉木(直径同上，其长比减四尺)。每五英尺高，水平使用一块螺纹木(一到两英尺长，直径五到七寸)。门、瓮城、马脸等。).每根椽长三尺，一根草椽(长五尺，直径一寸，重四两)和一根木椽(直径一寸，长一尺)，以加强墙体结构的整体性。
明代制砖业的蓬勃发展，使陶瓷砖广泛应用于各种建筑中。几乎所有现存的砖砌城墙都是明代建造的，尤其是中期以后。虽然这些墙大部分都是两边砌砖，中间填充的形式。但也有下部为石块(长约1米，宽0.7米，厚0.3米)，上部为城砖，如明初修建的南京城墙。特制城砖长37 ~ 44厘米，宽19 ~ 21厘米，厚8.3 ~ 11厘米，重约24公斤。砖块上印有政府、县、建筑监管官员和制造砖块的工匠的名字。
现已知当时制砖已扩展到一号(工部)、三围(横海卫、飞雄卫、宝桃卫)、28个州府(临江府、应天府、武昌府……)，118个县(上元、江宁、句容、泰州、合肥、桐城、南昌、上高、鄱阳)，其中除江西省袁州府、临江府用磁土烧制的白城砖外，其余均为普通粘土烧制的青灰色城砖。
边防系统的城墙，因为地处边疆，大多是根据当地的自然条件就地取材修建的。今天，周秦以来的边城遗址，主要以土石为主。比如内蒙古南部的赤峰，河北北部的围场长城，都是在燕修建的，之后是秦汉。因为它穿山而过，而城墙多依山而建，建筑材料大多取自当地的石头。内蒙古敖汉旗东部是黄土丘陵，所以长城是用黄土夯筑的。穿越河谷时，要么用沟或壕代替城墙，要么沿河谷增加一段平行墙城墙，如见赤峰老哈河西岸城。
长城用石块砌成时，两边的墙先用较大的石块砌成，然后在中间填以砾石。砌块都是干垒，中间不倒泥。如陕西省神木县窟野河上游的秦长城，至今大多保存完好。有竖墙和点，高、宽约4 ~ 5米。他们中的一些人还利用天然的悬崖或斜坡作为长城的城墙。
用夯土建造的长城可以作为一个例子。西汉武帝第三年(前102年)，广禄徐青子受命为列城南墙，筑于阴山北麓。如内蒙古乌拉特中旗沙井苏木现存的长城，夯层厚度为8 ~ 12厘米。
这里还有一种框架，把红柳或芦苇捆成捆，把地面围成一个长方形的平面，中间填以沙石，然后再铺上横放的柳条或芦苇。然后放上红柳架，再垫沙子，铺柳条。以此类推，直到需要的高度。由于沙中含盐较多，凝结后极其坚硬，所以能保存至今。目前在甘肃敦煌有这样的汉代侧墙，底宽3米，墙面倾斜，顶宽1.5米，残高3.75米。还有就是一层芦苇一层沙子交替铺的做法，例子就是玉门的。
