La innovació arriba als materials i tècniques constructives

Anteriorment, les vil·les eren una construcció ideal per experimentar diferents solucions arquitectòniques en els diversos espais; alhora que permetien idear noves formes en planta i nous tipus de voltes. Per tant, tot sovint s'ha vist la vil·la com un laboratori on totes aquestes experimentacions es duen a terme.

Tot i que a la Vil·la Adriana veim edificacions tradicionals i elements propis de l'arquitectura clàssica, també hi són presents, de manera no menys important, arquitectures considerades d'avantguarda. I encara avui en dia, molts dels espais sorprenen per les formes que adopten o per la innovació pel que fa als tancaments (grans finestrals o pantalles de columnes).

Un tret que no es pot negar és que Adrià va apostar de forma segura i decidida per l'arquitectura de voltes i, experimentà amb elles en tot tipus d'espais.

Si ens referim a la planta, la novetat es centra en el joc que es fa amb les línies corbes i amb l'encadenament d'uns espais amb altres, la qual cosa dóna cert dinamisme i ritme al conjunt. Un exemple d'això és la planta trilobulada que trobam en el triclinium de les tres exedres.

Per altra banda, i referint-nos ara als aspectes constructius, destaca la cúpula de l'heliocaminus de les termes amb aquest nom; per sota de la cúpula, seguint les explicacions de Giuliani, per davall la cúpula de formigó hi havia una falsa cúpula feta amb rajoles de terracota i entre i entre d'aquestes cúpules s'havia deixat un espai reservat com a cambra d'aire per a la calefacció; així i tot aquesta descripció no coincideix amb la d'altres autors que expliquen que això només es feia si els sostres eren de fusta per tal de protegir-los de la humitat de les termes, i en aquest cas era de formigó.

També destaca l'ús del metall, ja que aquest no sols apareix en les ànimes de les columnes o a les grapes del marbre, sinó que també s'ha vist la seva utilització per reforçar els arcs de llinda. Així, veim la utilització de vidre per tancar finestres, o tessel·les de pasta de vidre que decoraven voltes, murs i paviments.

Pel que fa a altres tècniques decoratives, hi ha alguns fragments d'estucs a les Termes Grans, o pintures en murs i voltes també en les Termes grans i a les Petites, així com en un corredor del Serapeum.