法国研究员菲利普·沃尔特及其同事共对达芬奇的7幅杰作进行了研究，《蒙娜丽莎》便是其中之一。根据他们的研究，《蒙娜丽莎》上有多个釉料和色料薄层，用于达到从亮到暗的“无缝转变”效果。研究发现刊登在《Angewandte Chemie》杂志上。

　　这种绘画手法被称之为“渲染层次”（把一个色调调和到另一个色调而使油画中生硬的轮廓变得柔和），达芬奇以及文艺复兴时期的其他画家利用这种手法让整个画布上的色调呈现出微妙的渐变。副研究员劳伦斯·德·维格里在接受英国广播公司（BBC）采访时说：“站在这些画作前，你所能发现的zui令人吃惊的事情就是根本看不到任何笔触和任何指纹。一切都是那么美妙，一切都混合在一起。这也就是为什么有人会说这些作品无法进行分析，因为它们并不能给你任何线索。”

　　此前进行的研究已经发现达芬奇采用渲染层次这种绘画手法，但沃尔特等人的研究进一步揭示出达芬奇如何实现这种效果。他们利用X射线荧光光谱测定法确定每一层的成分和厚度。至关重要的是，X射线荧光光谱测定是一项不具有破坏性的技术，无需从画布上提取样本。

　　沃尔特等人对达芬奇在40年内创作的7幅油画中9个人物的面部进行了分析，蒙娜丽莎只是其中之一。科学家发现这位绘画大师采用不同手法为人物面部制造阴影。用这些手法达到所希望的效果要借助一项技术——利用釉料层或者极薄的颜料——以及色料或者添加剂的特性。