Фаюмские портреты, как правило, исполнялись на доске, но иногда археологам попадались и портреты, написанные на холсте, а потом наклеенные на деревянную дощечку. Для этого чаще всего использовались устойчивые к гниению породы дерева — кедр, сикомора, пиния (итальянская сосна), кипарис.
Большинство фаюмских портретов (по крайней мере, самые ранние из них) выполнено в древней технике энкаустика — то есть красками на воске. Краски обычно наносились прямо на дерево, без предварительной ґрунтовки. Художники использовали разной величины кисти и каустерии — разогретые металлические стержни с лопаточкой на конце (их еще называют цестром). Работа была чрезвычайно сложной и трудоемкой, энкаустика требовала навыков и сноровки, поскольку никаких исправлений делать не позволялось. Краски нужно было наносить на навощенную доску расплавленными. Быстро застывающий воск образовывал неровную, богатую рефлексами красочную поверхность, что еще больше усиливало впечатление объемности изображения.
Фон фаюмских портретов обычно всегда однотонный — от различных оттенков коричневого и серого до голубовато-стального. Эта сочная, прозрачная, насыщенная светом тональность позднее сменилась блеклостью и мертвенностью условно трактованных портретов. Любой из фаюмских портретов, как бы живописен он ни был, остается ритуальным, связанным с мумией. Это обусловило и передачу возраста в фаюмской живописи — смешанном греко-римско-египетском искусстве. Еще с эпохи Древнего царства в Египте существовали изображения юношей, людей среднего и преклонного возраста, и все же наиболее популярным видом изображения был некий вневозрастной, идеальный образ — в большинстве случаев юный, с застывшей на лице улыбкой.