Le Parthénon est construit à partir d'une combinaison de calcaire et de marbre. La fondation du bâtiment est en calcaire, tandis que les colonnes sont en marbre pentélique, une sorte de marbre blanc à grain fin extrait de la région de Penteli en Grèce.
Le marbre et le calcaire sont principalement constitués de calcite, un minéral contenant du calcium, du carbone et de l'oxygène. Lorsque les sédiments de calcite s'accumulent lentement au fil du temps, ils deviennent calcaires; lorsque le calcaire est soumis à des températures et à des pressions extrêmes pendant de longues périodes, il se transforme en marbre. Le marbre pentélique est connu pour ses veines de pyrite et de mica, qui lui confèrent une teinte dorée. Il a été utilisé par les Grecs et les Romains pour l'architecture et les sculptures. Le Parthénon a été la première fois que le marbre du Pentilique a été utilisé pour construire un bâtiment.