Para la construcción de la Muralla de Talamanca de Jarama se ha empleado la tierra, la piedra y el ladrillo. La tierra, junto con fragmentos de piedra de tamaño diverso, se ha utilizado para levantar los muros mediante la técnica del tapial. La piedra corresponde con rocas carbonáticas (caliza y dolomía) y rocas de origen metamórfico (cuarcita y esquisto principalmente), ambas utilizadas como cantos de diversos tamaños en la mampostería que reviste al muro de tierra y en los cajones de los aparejos. La caliza además se utiliza dimensionada como sillar o sillarejos en zócalos y cantoneras.

Se han podido identificar cinco tipos diferentes de ladrillos utilizados en la Muralla, según sus dimensiones, color, modo de colocación (fábrica) y aspecto que presentan. También se ha atendido a sus propiedades petrográficas y a otra serie de parámetros petrofísicos como su porosidad, velocidad de propagación de las ondas ultrasónicas y anisotropía. Las propiedades de cada uno de los tipos responden a una forma de fabricación diferente, y por tanto, a distinta etapa constructiva.

Los ladrillos del tipo I, II y III pertenecen a la primera, segunda y tercera etapa constructiva respectivamente. Los ladrillos tipo IV corresponden con las modificaciones acometidas en la Muralla durante el siglo XVII. Los ladrillos tipo V son ladrillos de sustitución, puestos en obra durante las intervenciones efectuadas en el siglo XX.