Вопрос о том, как и из чего строились пирамиды, интересовал историков со времён античности. Об этом рассуждал сам «отец истории» Геродот, посетивший Египет в середине V века до н.э. Уже тогда пирамиды относились к глубокой древности, ведь последняя из них, бывшая захоронением фараона Аменемхета III, была построена в XIX веке до н.э., то есть за полтора тысячелетия до визита Геродота. Разумеется, за такой срок исчезли все следы строительных работ, а сами египтяне уже не могли рассказать о деталях грандиозных строек, завершившихся много сотен поколений тому назад.
Геродот упоминал и о проблеме доставки материалов для постройки пирамид: «Одни были обязаны перетаскивать к Нилу огромные глыбы камней из каменоломен в Аравийских горах (через реку камни перевозили на кораблях), а другим было приказано тащить их дальше до так называемых Ливийских гор. Сто тысяч людей выполняло эту работу непрерывно, сменяясь каждые три месяца. Десять лет пришлось измученному народу строить дорогу, по которой тащили эти каменные глыбы, — работа, по-моему, едва ли не столь же огромная, как и постройка самой пирамиды».
О перемещении огромных каменных глыб писал и другой античный историк, Диодор Сицилийский, живший в I веке до н.э. Он же обратил внимание на проблему доставки тяжёлых блоков, из которых сложена пирамида, на верхние уровни. По его мнению (которое разделают и современные исследователи), строители использовали для этого насыпные пандусы: «Как мне сказали, камень перевозился на большое расстояние из Аравии, и эти постройки были возведены с помощью земляных пандусов, поскольку машины для подъема еще не были изобретены в те дни». Тут надо заметить, что «Аравией» тогда называлась не территория Аравийского полуострова, а земли между Нилом и Красным морем, где и в самом деле располагались каменоломни.
Уже в наши дни геолог Джеймс Хэррелл из американского Университета Толедо в штате Огайо не только скрупулёзно нанёс на карту 128 древних каменоломен на территории нынешнего Египта и Северного Судана, но и разобрался, какие именно строительные материалы применялись в разное время для постройки пирамид. Со времён Древнего царства главным камнем египетских строителей был известняк, поскольку именно эта порода была широко распространена вдоль средиземноморского побережья и долины Нила от Каира на севере до Эсны на юге. Пирамида Хефрена в Гизе строилась из известняка, который добывался прямо за ней. Песчаники выходили на поверхность по берегам Нила южнее Эсны, их использовали реже: например, для небольшой пирамиды в Нагаде.
В эпоху Нового царства более прочный песчаник стал основным строительным материалом не только для пирамид, но и для храмов. На Синайском полуострове и в западных оазисах выбор камня для постройки зависел от того, что можно было добыть в ближайшей каменоломне. Но для укрепления постройки в основание некоторых пирамид укладывались обработанные глыбы твёрдых пород: гранитные, либо из гранодиорита или базальта. А внешнюю облицовку делали из плит травертина, он же известковый туф, иногда называемый также «египетский алебастр».
Из 128 каменоломен в 89 добывались известняки, в 36 — песчаники, в 3 — гипс и ангидрит. Обычно камень добывали в каменоломнях открытого типа, но если требовался особо качественный материал, то пробивались штольни до 100 м вглубь. С помощью кирок, зубил (медных, затем бронзовых, позднее железных) и каменных кувалд рабочие вырубали прямоугольные блоки, которые затем по рекам, каналам и на волокушах доставлялись к месту строительства.
Большие пирамиды в основном сложены из блоков известняка, весом около 2 тонн каждый. На пирамиду Хеопса их пошло около 2,3 миллиона. Все пирамиды за прошедшие тысячелетия лишились своей облицовки и верхнего камня (так называемый пирамидион), который был покрыт позолотой. Самая малая из пирамид Гизы, пирамида Микерина, изначально была цветной. Её облицовка состояла из трёх частей: снизу красный гранит, добытый в Асуанских каменоломнях, средняя часть покрыта плитами белого турского известняка, верхняя треть облицована красным гранитом. Такой она оставалась четыре тысячелетия, пока в XVI веке н.э. мамлюки не уничтожили эту облицовку. Увы, современные туристы уже не могут увидеть египетские пирамиды в их первозданной красоте.