Leonardov slikarski stil odlikuju realizam, precizno proučavanje ljudske anatomije i posebno razvijena tehnika prikaza svetlosti i senke.
Jedna od njegovih najpoznatijih tehnika jeste sfumato — način slikanja u kojem prelazi između svetla i tame postaju gotovo neprimetni. Time je postizao mekše konture i prirodniji izgled lica i tela. Ova tehnika posebno je vidljiva na slici “Mona Liza”.
Leonardo je mnogo pažnje posvećivao izrazima lica i psihologiji svojih likova. Njegove figure deluju živo i emocionalno uverljivo, jer je smatrao da slikar mora razumeti ljudsku prirodu kako bi mogao verno da je prikaže.
Pored toga, koristio je perspektivu i kompoziciju kako bi pogled posmatrača usmerio ka centralnom delu scene, stvarajući osećaj dubine i ravnoteže.
