La Casa de la Ópera de Sydney está hecha principalmente de concreto, granito, vidrio y materiales cerámicos. Sus carcasas blancas están hechas de concreto prefabricado reforzado con acero y están cubiertas por más de 1 millón de baldosas cerámicas. Otras paredes están hechas de vidrio laminado soportado por montantes de acero o por concreto revestido de granito.
El diseño original de la Ópera de Sydney se modificó debido a problemas estructurales. Para crear una forma única, el arquitecto Jørn Utzon creó en última instancia un sistema de nervaduras de hormigón y cubiertas de hormigón que contienen barras y cables de acero pretensados. Cada pieza fue cuidadosamente colocada en el suelo y luego colocada en su lugar.
Utzon trabajó durante doce meses con la fábrica de cerámica Höganäs para desarrollar los azulejos para las conchas de la Ópera de Sydney. Inspirado por las técnicas cerámicas chinas, Höganäs creó azulejos que tenían un brillo brillante y reflejaba la luz. Cada baldosa se fundió en un molde de concreto preformado en el suelo y luego se unió a la carcasa de hormigón que ya estaba erigida.
La plataforma de hormigón del edificio está cubierta de granito rojo. Diseñado para contrastar con la estructura de cubierta visualmente ligera, el granito se martilló con una aguja para reducir el brillo natural.
Las paredes de vidrio están hechas de segmentos más pequeños de vidrio unidos por acero. Utzon utilizó el patrón de plumas de un ala de ave como inspiración para la forma orgánica del edificio.