Obwohl an der Stätte mindestens 20 Gesteinsarten identifiziert wurden, besteht Stonehenge aus zwei Hauptarten von Gestein: Sarsen-Sandstein und Blaustein, wobei die Steine, die die Außenwand des Kreises in Stonehenge bilden, hergestellt werden ersterer. Sarsener Sandstein ist etwa 60 Millionen Jahre alt und ist im Wesentlichen verkieselter Sandstein, der dem Sandstein ähnelt, der etwa 30 km nördlich des weltberühmten Denkmals gefunden wird.
Die tortenförmigen Strukturen, für die Stonehenge so bekannt ist, bestehen aus Sarsen-Sandstein. Der größte davon wiegt schätzungsweise 40 Tonnen, was dem Gewicht eines voll beladenen Zementlasters entspricht. Die Größe dieses und anderer Steine hat zu vielen Theorien darüber geführt, wie die Steine überhaupt an den Ort kamen.
Die kleineren Steine in Stonehenge sind Blausteine, und obwohl sie kleiner als die Sarsens sind, sind einige immer noch massiv und wiegen bis zu 4 Tonnen. Sie sind fremd in der Gegend, was zu noch mehr Spekulationen darüber führt, wie sie dort angekommen sind.
An diesem Ort gibt es andere Gesteinsarten, darunter Gneis, Schiefer, Kalkstein und Grünstein sowie einige nicht identifizierte Sandsteine. Der "Altar" von Stonehenge ist aus einem fremden Sandstein unbekannter Herkunft.
