Bien qu'au moins 20 types de roches aient été identifiés sur le site, Stonehenge est composé de deux types de pierre principaux : le grès sarsen et la pierre bleue, les pierres formant le mur extérieur du cercle de Stonehenge étant fabriquées à partir de le premier. Le grès de Sarsen a environ 60 millions d'années et est essentiellement du grès silicifié qui ressemble beaucoup au grès que l'on trouve à environ 30 km au nord du monument de renommée mondiale.
Les structures en forme de tarte pour lesquelles Stonehenge est si connu sont faites de grès sarsen. Le plus gros d'entre eux pèse environ 40 tonnes, soit le poids d'un camion de ciment à pleine charge. La taille de cette pierre et d'autres a conduit à de nombreuses théories sur la façon dont les pierres sont arrivées à l'emplacement en premier lieu.
Les plus petites des pierres de Stonehenge sont des pierres bleues, et bien qu'elles soient plus petites que les sarsens, certaines sont encore massives, pesant jusqu'à 4 tonnes environ. Ils sont étrangers à la région, ce qui conduit à encore plus de spéculations sur la façon dont ils sont arrivés là-bas.
Il existe d'autres types de roches à l'emplacement, notamment du gneiss, du schiste, du calcaire et de la roche verte, ainsi que des grès non identifiés. L'« autel » de Stonehenge provient d'un grès étranger d'origine inconnue.
