兵馬俑坑裏的陶馬，有戰車用的車馬和騎兵用的鞍馬兩種，那麼這些陶馬工藝有多複雜?這些馬的製作工藝過程是先把馬的頭、頸、軀幹、四肢及尾、耳等分別製作後拼裝粘合成爲粗胎，再經過二次覆泥修飾、雕刻成型，陰乾後入窯焙燒，最後彩繪，完成陶馬的製作。
陶馬出土時，馬頭已從合縫處破裂，合縫面上殘存着粘泥的遺蹟，證明馬頭是用模具製成的。馬頭有寬、窄兩種，各自作法不同。窄狹型的馬頭，合縫線位於馬頭的正中，左右兩片大小相同。每片的內側都有按壓、錘打的凹窩，說明它們是用模具製作的，然後將兩片粘接合在一起製成馬頭。
所有的馬均張口作嘶鳴狀，馬口的下頷是單獨捏塑，並經舌和牙齒的刻劃後，再粘接在馬頭下部的。寬博型的馬頭，是由五塊泥片拼合粘接而成的，即左、右兩側的面頰各一片，馬頭的三片均系手塑。將上述五片拼合粘接在一起後，在內側合縫線上一般都要覆泥進行加固。
馬頭上的附件如馬耳、飛鬃的大小、長短和厚薄都不一樣，且上面留有用刀削刮、刻劃的痕跡，說明這些附件都是單獨捏製後再與馬頭連接的。陶馬的頸部中空，體腔中空，從破裂的合縫看，這些都是由不同形狀的泥片拼合而成的，而所有的泥片合縫處，都在內側覆有一層硬泥，經過錘打使接茬牢固。陶馬體腔內部遺留有成片的麻布紋和細繩紋，以及直徑約5釐米的圓形錘窩，說明錘打時襯着麻布或麻繩的編織物。
馬腿和馬尾也是單獨用手工製成的。陶馬的各個部件分別做好後，即進行拼裝組合。其順序是由腿到體腔，再接上頸、頭、尾，從而組成馬體的大型。每匹陶馬重達245公斤，在拼裝組合的過程中需要藉助支架的支撐才能防止馬體變形。
組合後的陶馬還要對其外表進行一些細部修飾。軀幹的外部塗一層細泥，經過打磨使表面光滑平整，顯得馬體肌肉豐滿：在馬胸部堆貼泥塊，雕刻出凸塊狀胸肌;雙肩處覆泥較厚，以顯示肩胛的高大寬博;馬的立鬃爲高浮雕，上面用篦狀工具劃出細細的鬃毛。
騎兵的鞍馬比車馬的雕飾略爲複雜，在馬背上要堆泥雕出高浮雕的鞍橋、淺浮雕的鞍韉，鞍上的流蘇及肚帶、鍬等細部裝飾，這些都是用減地法或貼泥條法雕成的。鞍上一排排鞍釘及細部的紋飾用陰線顯示。由於運用了不同的雕刻技法，使鞍韉造型十分逼真。陶馬的四肢經過細緻地刻削打磨，圓的地方溜圓有光澤，扁的地方棱角分明，皮肉、骨節的關係都表現得十分清楚。
陶馬也同樣有鮮豔而和諧的彩繪，使靜態中的陶馬形象更爲生動。
兵馬俑的陶馬多數已被施過閹割術，秦兵馬俑成爲中國馬匹最早實施閹割術的考古證據，對研究中國古代養馬術和秦兵馬俑坑的性質等具有重要意義。
