Naturstein wird abgebaut, indem große Steinblöcke durch Schneiden oder andere präzise Verfahren von der natürlichen Gesteinsmasse getrennt werden. Die Größe des einzelnen entstandenen Blocks hängt von einigen Faktoren ab, darunter von der Homogenität des Gesteins selbst, der Fähigkeit der Bediener, mit dem Rohstein umzugehen, sowie von dem Verwendungszweck des Steins, nachdem er geformt wurde. Eine typische Blockgröße kann etwa 6 m³ (200 ft³) betragen, was je nach Dichte einem Blockgewicht von 10–18 t entspricht. Die Art und Weise, wie ein individueller Steinbruch betrieben wird, kann sehr unterschiedlich sein.
Die physischen Eigenschaften der Gesteinsmasse (wie homogen sie ist und ob es definierte Schwachstellen wie regelmäßige Bruchbildung oder Laminierung gibt), die Größe des Rohstoffvorkommens und des Marktes für seine Produkte sowie die finanziellen Mittel des Betreibers spielen bei der Entscheidung über die Konstruktion und Kapazität des Steinbruchs eine Rolle. In einem Großbetrieb besteht die erste Stufe in der Produktion darin, einzelne Blöcke, die Tausende von Kubikmetern groß sein können, von Strossen mit einer Höhe von 10 m oder mehr zu lösen.
Umgekehrt kann die Produktion in einem kleinen Steinbruch, der Rohblöcke mit einem Gewicht von 5 bis 10 t produziert und niedrigere Strossen hat, deren Höhe an die verfügbare Produktionstechnologie angepasst ist, sehr begrenzt sein. Das Gesamtkonzept ist jedoch das gleiche: Rohblöcke zu produzieren, die dann zu einem höherwertigen Produkt verarbeitet werden können. Auf diese Weise betrachtet ist der Rohblock an sich ein wertvolles Gut und muss sorgfältig gehandhabt werden – kleine, unregelmäßig fragmentierte Blöcke sind weniger marktfähig als große. Dadurch werden hochwertige Blöcke schonend behandelt.
Einige Bediener verwenden beispielsweise ein „Kissen“ aus Erde oder Sand, um neu gelöste Rohsteinblöcke zu stützen, während sie im Steinbruch gehandhabt werden. Bei härteren Materialien wie Granit oder anderen Intrusivgesteinen werden die Steine normalerweise von der Steinbruchfläche getrennt, indem eine Linie aus dicht beieinander liegenden, genau ausgerichteten Löchern gebohrt wird, in die dann Keile und Scheiben (manchmal Stopfen und Federn genannt) eingesetzt werden. Wenn die Keile nacheinander in die Löcher getrieben werden, reißt das Gestein entlang der Lochlinie und der Block kann freigehebelt werden. Weicheres Gestein wie Marmor kann mit Diamant-imprägnierten Seilsägen geschnitten werden, während Blöcke aus weichem (aber nicht kristallinem) Kalkstein oft mit mechanischen Sägen ausgeschnitten werden. Große Mengen an Materialien wie Schiefer können durch den vorsichtigen Einsatz von energiearmen Sprengstoffen wie Schwarzpulver gelöst werden, das in vorgebohrten Löchern entlang einer Strosse platziert wird.
Ziel ist es hier natürlich, den Rohstein ausreichend zu lösen, ohne ihn zu fragmentieren, was ihn für Dachschiefer oder Denkmalherstellung nutzlos machen würde. Kleine Mengen an Sprengstoffen können auch verwendet werden, um Blöcke von härteren Materialien vom Steinbruchboden zu lösen. Die Steinblöcke werden mithilfe von großen Front- und Tiefladern vom Steinbruch zur Verarbeitungsanlage transportiert. Die Rohblöcke können dann im Steinbruch als Bestand gelagert oder sofort zur Verarbeitung in eine Fabrik gebracht werden. Diese werden oft in den Steinbruchbetrieb integriert oder befinden sich in der Nähe, um die Transportkosten zu senken.
Rohblöcke werden je nach Endprodukt einigen Verarbeitungsschritten unterzogen. Hierbei wird der Stein mithilfe von Diamant-imprägnierten Seilen oder Kreissägen in präzise dimensionierte Blöcke oder dünne Brammen geschnitten und gegebenenfalls– poliert oder gehont.
Die Dicke der einzelnen Platten hängt wiederum von der Endanwendung ab, wobei architektonische Fassadenbekleidungen oder gewerbliche Pflastersteine einen dickeren Querschnitt erfordern als beispielsweise Material, das für die Verwendung als Innenboden- oder Wandfliesen im Wohnbereich vorgesehen ist. Individuelle Steinbrüche sind oft eher kleine Betriebe, die den lokalen Bedarf decken. Darüber hinaus besitzen Natursteinunternehmen manchmal mehrere Steinbrüche für verschiedene Steinarten oder Farben, die je nach Nachfrage nach einem bestimmten Gestein abwechselnd arbeiten. Unbrauchbarer Steinschutt wird zerkleinert und als Gesteinskörnung verkauft.