Die Strahlkraft des Glases wird dadurch erreicht, dass es nicht als Malgrund wie Putz oder Papier benutzt wird, auf den Farbe aufgetragen wird, sondern es wird in der Masse durchfärbt. Nur so erscheint es als Lichtquelle.
Das mittelalterliche Glas bestand aus einer Mischung von zwei Teilen Buchenholz- oder Farnasche (Pottasche) und einem Teil Sand (Silizium), die bei etwa 1500 Grad Celsius miteinander verschmolzen wurden und ein nahezu farbloses Glas ergaben. Um farbiges Glas zu erhalten, wurden Metalloxide zugesetzt, wobei eine genauere Steuerung der Farbgebung nur aufgrund eines großen Erfahrungswissens möglich war, weil die genaue Kenntnis der zugrundeliegenden Prozesse noch nicht vorhanden war.
Feinere Strukturen, zum Beispiel Gesichter, entstehen durch die Bemalung von farbigen Gläsern mit Schwarzlot, das zum größten Teil aus oxidiertem Eisen- oder Kupferpulver und zerstoßenem Bleiglas als Schmelzmittel besteht, und dem zur leichteren Verwendung Essig oder Terpentinöl sowie Gummiarabikum als Bindemittel zugesetzt wird. Je nach Verdünnung wird das Schwarzlot deckend oder es behält mehr oder weniger seine Transparenz. Weitere Bearbeitungsmöglichkeiten der Gläser ergeben sich zum Beispiel durch das Auftragen von Schwefelsilber (es färbt sie gelbt) oder Ätzen. Bei einer Temperatur von rund 600 bis 630 Grad Celsius verschmilzt die Bemalung mit dem Grundglas, sodass sie sich mechanisch nicht mehr entfernen lässt.
Die für das Mosaik eines Glasfensters benötigten Glasstücke werden (heute mit Hilfe von Diamantschneidern) aus der großen Glastafel herausgelöst und mit sogenannter Bleirute aneinandergefügt; die Verbundstellen werden gelötet. Heute wird größere Stabilität und Undurchlässigkeit durch Einbringen von Kitt erreicht. Damit das Fenster gegen Winddruck geschützt ist, wird es auf in der Wand verankerten Quereisen befestigt.