Los griegos empezaron a esculpir en piedra inspirándose en las piezas monumentales de Egipto y Mesopotamia. Las esculturas de bulto redondo compartieron la solidez y la característica posición frontal de los modelos orientales, pero, como podemos comprobar en la Dama de Auxerre (c. 630 a.C.) y en el torso femenino encontrado en el santuario de Hera en Samos (c. 570 a.C., ambas en el Museo del Louvre, París), sus formas son más dinámicas que las de la escultura egipcia. Las esculturas masculinas y femeninas, a partir aproximadamente del año 575 a.C., reflejan en sus rostros la denominada sonrisa arcaica. Aunque esta expresión no parece obedecer a razones específicas en las figuras o situaciones en las que aparece reproducida, quizás fue empleada por los griegos como un artificio que proporcionaba a las figuras un rasgo humano distintivo.
Las tres tipologías que predominaron fueron el joven desnudo (kouros) y la doncella vestida (kore), ambos en posición erguida, y la mujer sedente. En todos ellos aparecen acentuados los principales rasgos del cuerpo y expresan, cada vez más, un conocimiento preciso de la anatomía humana. La razón de ser de la representación de estos jóvenes fue por una parte de índole sepulcral y por otra de carácter votivo. Algunos de los ejemplos más sobresalientes que se conservan son el primitivo Apolo de Tenea (540 a.C. Alte Pinakothek, Munich), el Apolo de Piombino (510 a.C., Museo del Louvre) y el Apolo Strangford (c. 500 a.C., Museo Británico, Londres), encontrado en la localidad griega de Lemnos, una obra bastante más tardía. En dichas obras, a diferencia de otras más antiguas, puede observarse un estudio más detallado de la estructura muscular y anatómica. Las figuras femeninas, vestidas y de pie, ofrecen una amplia variedad de expresiones, tal y como puede contemplarse en las esculturas del Museo de la Acrópolis de Atenas. Sus ropajes están tallados y pintados con la delicadeza y la meticulosidad características de la escultura de este periodo.
Los relieves, que se desarrollaron con posterioridad a la escultura exenta o de bulto redondo, representan por lo general figuras en movimiento. Los frisos del tesoro de Sífnos, en el templo de Apolo en Delfos (Museo Arqueológico de Delfos), que muestran una de las batallas de la guerra de Troya, son uno de los ejemplos más excepcionales del periodo arcaico medio (c. 580 a.C.-535 a.C.). Otra muestra importante es el frontón del antiguo templo de Atenea en la Acrópolis de Atenas, del que se conservan algunos fragmentos (Museo de la Acrópolis), que representa un combate entre dioses y gigantes. Entre los ejemplos del periodo arcaico tardío (c. 535 a.C.-475 a.C.) destacan las esculturas de los frontones del templo de Afaya en Egina (actualmente en la Gliptoteca de Munich). Las figuras del frontón oriental parecen tan llenas de vida como los atletas que describió el poeta Píndaro. Hasta el siglo XIX no se comenzó a valorar el mérito artístico de la escultura del periodo arcaico.
Los escultores del periodo arcaico continuaron fundiendo esculturas en bronce. Los ejemplos del siglo VI a.C. describen los músculos de forma esquemática mediante la representación de un estrecho arco en el límite bajo del tórax y unas marcas horizontales. Las esfinges y otras formas realizadas en piedra sirvieron como florones, yelmos o lápidas.