Las herramientas, materiales y formas de escultura no han cambiado a lo largo de los siglos. Del período paleolítico sobreviven pequeñas esculturas de hueso, piedra y vasijas de barro. Una evidencia del proceso de talla la constituye la Venus de Willendorf, 21000 a.c. Artefactos primitivos se hicieron de pequeños bloques y fragmentos de material, que podían ser transportados con facilidad. Importante en la historia de la escultura fue el descubrimiento de las técnicas para trabajar el metal.
Los principios básicos de la talla, el trabajo con arcilla y el vaciado en bronce todavía en uso, eran conocidos en las antiguas civilizaciones Griega y Romana, herramientas y técnicas no han cambiado demasiado. Los griegos crearon algunas de las piezas escultóricas más importantes de todos los tiempos y alcanzaron la perfección en la representación de la figura humana.
Hasta el siglo XX, el tema fue la figura humana. La escultura antigua y medieval se creaba con fines religiosos y conmemorativos, representa dioses y diosas, figuras míticas o legendarias y seres humanos normales en pos de un plano de vida más elevado. Aparecen animales, en las esculturas pre-cristianas, orientales y tribales. En la escultura de relieve, en la que se aplican normas de espacio y formas muy distintas, aparecen elementos arquitectónicos y paisajísticos. El siglo XX ha contempla numerosos cambios, la industrialización ha producido materiales artificiales y herramientas mecanizadas.
En los 50 y 60, las imágenes del Pop Art entraron en combate con las imágenes y productos de la sociedad de consumo. Los artistas se trasladaron al campo, trabajando los materiales naturales en su ambiente y llevado a éste elementos artificiales contrastantes. Los materiales artificiales livianos, como plásticos y resina de fibra de vidrio, han vuelto a introducir el color como rasgo importante en la escultura.
Hoy el campo de la escultura se ha ampliado, enriquecido por técnicas nuevas, como la soldadura y en assemblage, además de la utilización de nuevos materiales, como el tubo de neón. Estos métodos tienen como punto de partida el collage, técnica pictórica creada por Picasso y Braque en 1912, que consiste en pegar papeles y otros materiales diferentes sobre una pintura. Picasso realizó también objetos tridimensionales, como instrumentos musicales, de papel y trozos de otros materiales diversos, a los que denomina construcciones. Ejemplos de escultura constructivista son las cajas surrealistas de Cornell, Arman y Cesar. El término assemblage, que en la actualidad se utiliza de manera indistinta al de construcción, fue acuñado por Dubuffet para referirse a su propia obra, surgida del Collage.
Herramientas mecánicas y mecanismos para levantar peso han acabado con las restricciones originalmente impuestas a la escultura por el peso y la naturaleza de los materiales. Ha surgido una nueva actitud con respecto a la escala, tanto real como simbólica. La figura humana ha sido desplazada del lugar que ocupaba como tema escultórico por la rápida adopción de estilos y conceptos abstractos.
El yeso era utilizado por los griegos para hacer vaciados de estatuas. A Lisístrato se le atribuye la invención del procedimiento en el siglo IV a. c., en el año 2400 a. c., los egipcios utilizaron el yeso para fabricar mascarillas mortuorias y vaciados de partes del cuerpo humano. Tuvo cierto auge en el Imperio Romano, cayó en desuso como medio escultórico después de la caída del Imperio Romano, no volvió a emplearse hasta el Renacimiento.