Технология производства лаковой миниатюры длительна и многотрудна. Папье-маше изготовляется из картона. Нарезанные из него полосы намазываются клейстером из пшеничной муки и навертываются одна на другую на деревянную форму (болванку). Когда склейка достигает нужной толщины, ее вместе с болванкой зажимают в специально сконструированный механический пресс, и склейки под давлением превращаются в трубки разной формы, зависящей от форм болванок. Спрессованные склейки просушиваются в течение пятнадцати дней при средней комнатной температуре. После просушки их на сутки опускают в подогретое льняное масло, которым они пропитываются, и снова просушивают в течение четырех дней в печи, при температуре 120 градусов. Изготовленный таким образом полуфабрикат становится прочным, как самые твердые и прочные породы дерева, и хорошо поддается столярно-токарной обработке. Далее заготовка покрывается специальным грунтом, и шлифуется. Затем на внешнюю поверхность заготовки наносится 2 – 3 слоя черного лака, на внутреннюю сторону, также несколько слоев – масляного лака с киноварью. В заключение работы над заготовкой она покрывается двумя-тремя слоями светлого лака, каждый из которых тщательно и довольно долго просушивается в печи при определенной температуре. Только после этого художник может приступать к росписи.

Палехские художники используют старинные рецепты приготовления красок, дошедшие до нас из времен Византии и древней Руси. Краски приготовляются вручную и состоят из природных минералов растертых на яичном желтке, смешанном с водой и уксусом. От качественно приготовленных красок во многом зависит успех работы художника. Для работы над миниатюрой художнику требуются тончайшие беличьи кисти. Очень часто они также изготовляются самим художником. Для того, чтобы краски не скатывались с лаковой поверхности изделия, перед началом росписи лаковая поверхность обрабатывается специальной пемзой. Острым карандашом на рабочую поверхность наносится контур будущей росписи, делается так называемый подмалевок, по которому многочисленными тонкими и прозрачными слоями наносится роспись. Порой живописная плоскость, на которой работает художник, настолько мала, а сюжет настолько сложен, что художник прибегает к помощи мощной лупы. По окончанию работы красками живописный слой просушивается и закрепляется лаком. Заключительным этапом в работе живописца является работа золотом и серебром. Они также приготовляются вручную из тончайшего листового сусального золота 96 пробы и гуммиарабика, или серебра и гуммиарабика (реже применяют алюминиевую пудру). Чтобы нанесенное на шкатулку золото засияло, его полируют, как в старину, волчьим зубом или агатом в форме конуса. В зависимости от формы, сложности композиции на роспись будущей шкатулки затрачивается от нескольких дней до нескольких месяцев.

По окончанию работы художника, миниатюра вновь покрывается семью – восьмью слоями лака, каждый из которых просушивается, полируется на специальном полировальном круге и окончательно доводится вручную, до тех пор, пока не исчезнут даже самые мелкие царапины. Отполированная до зеркального блеска лаковая поверхность придает изображению глубину, а краскам необычайную мягкость и звучность.