Оба портика были ограждены металлическими решетками, укрепленными между колоннами и покрытыми тонким слоем золота. Подобно плану, ордерное решение Парфенона немного отличалось от традиционных схем. Одной из особенностей можно считать ионический фриз с изображением Панафинейской процессии, то есть со сценами небожественной тематики. Ни в одном из ранних храмов не встречалось зала перед наосом, который греки называли парфеноном, что в примерном переводе с греческого языка означает «обитель Девы».
В древности нижние ступени подиума являлись фундаментом здания и были засыпаны землей. Таким образом, по сходству с другими классическими постройкам Парфенон стоял на 3-ступенчатом стереобате, а каждая из ступеней имела высоту более полуметра. Впоследствии, освобожденный от насыпи, он увеличился в высоту, сохранив пропорциональность и гуманизм. Последнее качество резко отличало греческие храмы от культовых сооружений Востока. Несмотря на грандиозность, эллинские святилища не вызывали чувства унижения, не подавляли своим величием, а, по словам Плутарха, «блистали цветом новизны, помогая человеку ощутить радость бытия, проникнуться дыханием вечной юности и обрести нестареющую душу».
Романтичную фразу Плутарха можно отнести и к материалу: пентелийский мрамор изменяет свой цвет под влиянием солнечных лучей, отчего каждая сторона Парфенона имеет неодинаковую окраску. В записках исследователя А. Бонара сказано, что «храм бывает, в зависимости от дневного освещения или от часов дня, то темно-коричневым, то серым, почти до черноты. Становится розовым в вечерней дымке или даже палевым со светло-коричневыми пятнами, но никогда не бывает белым. Его истинный цвет напоминает старинную кожу с коричневым оттенком».
Изначально белоснежные фигуры на фронтонах и метопах резко выделялись на темно-красном фоне. Декоративный эффект усиливало синее поле фриза, а также окраска и золоченая бронза в отдельных деталях картин, например в конской упряжи, вазах, украшениях.
В каменоломне пентелийский мрамор сиял белизной и по чистоте цвета напоминал сахар. Кристаллическая, мелкозернистая, прозрачная поверхность камня позволяла взгляду проникать вглубь и зрительно создавать оригинальную фактуру. Внутри каждого куска имелись мелкие частицы металла. Кроме того, под действием солнца в этой породе развивались микроскопические мхи, благодаря чему камень окрашивался в желтоватый цвет.
С южной, постоянно залитой светом части храма он сохранил теплый золотистый оттенок, тогда как на теневой стороне приобрел серовато-пепельный тон.
Утратив яркость красок, сегодняшний Парфенон поражает зрителя удивительной гармонией линий. Пентелийский мрамор в кладке стен храма использовался в виде квадр – каменных блоков прямоугольной формы. В те времена греки все еще применяли циклопическую кладку в фортификации, но при возведении зданий уже давно руководствовались математическими законами. Принцип геометричности в мировую архитектуру ввели египтяне, употребившие правильные формы при строительстве пирамид. Однако у них строительные расчеты были связаны с землеустройством и носили прикладной характер в отличие от Греции, где геометрия быстро сформировалась в науку. От египтян были заимствованы ее основы и название, в переводе с греческого языка означающее «измерение земли».
Знаменитый философ и математик Пифагор составил таблицу умножения и предложил коллегам десятичную систему мер. Собственно геометрию он дополнил теоремой о квадрате гипотенузы, впрочем задолго до того применявшейся в Вавилоне. Размышления эллинских мудрецов о свойствах геометрических фигур привели к открытию так называемого золотого числа 1,617, которым выражалось идеальное соотношение между высотой и шириной здания. Рассчитанный согласно этой цифре фасад храма на чертеже вписывался в прямоугольник, вертикальные размеры которого лишь немногим отличались от горизонтальных.