La restauración es un acto que requiere de mucho criterio artístico, por medio del cual el restaurador actúa con respeto y sensibilidad hacia la obra de arte y su creador. Dicha intervención se realiza para lograr una óptima conservación de la obra; y no debe, desde ningún punto de vista alterar ni desfigurar los aspectos estéticos y formales propios de la obra original.

Los criterios de restauración deben considerar primordialmente, las causas por las cuales una obra de arte se deteriora, como son las inundaciones, incendios, terremotos, microorganismos tales como los hongos y las bacterias, los insectos, los roedores, y principalmente el ser humano

Aunado a esto, existen procesos de deterioro, que por su naturaleza, son más complejos para la restauración, como la exposición a la radiación ultravioleta, los procesos oxidativos y los daños producidos por la contaminación, como la lluvia ácida, por lo que las técnicas de restauración cada vez adquieren mayor importancia para la conservación de las diferentes obras de arte.

Antiguamente la restauración consistía en dejar, una obra deteriorada, como si fuera nueva, al grado de que incluso, llegaron a hacer correcciones y modificaciones sobre la obra original, con la finalidad de que se viera perfecta.

Actualmente, los criterios sobre restauración han cambiado a tal grado, que se prefiere dejar la obra tal como se encuentra, y sólo tratar de que no siga deteriorándose.

Antes de intervenir directamente sobre la obra de arte, se deberá tener conocimiento preciso sobre la historia, formas estéticas, técnica y materiales utilizados en ella. Para esto será necesario un trabajo previo de investigación y análisis científicos por parte de un equipo integrado por profesionales de diversas disciplinas que variará según la naturaleza de la obra: historiadores de arte, arquitectos, geólogos, biólogos, químicos, físicos y restauradores.

Las investigaciones deben realizarse antes de intervenir sobre la obra para saber con exactitud los orígenes de las degradaciones que la aquejan y el material que lo compone. A partir de los resultados de estos estudios se podrá establecer de qué manera y cuáles serán los productos y técnicas a utilizar

En los monumentos y ruinas arqueológicas, los gases, el hollín, los cambios bruscos de clima, las vibraciones de tierra y los daños ocasionados intencionalmente por el hombre, se manifiestan en los materiales de diferentes maneras, degradándolos química y físicamente.

En todos los casos en que el ambiente actúa sobre el material y altera su composición destruyendo la fiabilidad y adhesión interna, se habla de un “degradado químico”.

Cuando los factores ambientales actúan sobre la estructura de los materiales con una acción tal que los expone a un stress mecánico con una intensidad capaz de llegar a desintegrarlos, estamos ante lo que se denomina “degradado físico”.

La degradación se hace visible en los monumentos a través de la película negra que los cubre -a veces parcialmente- producto de las reacciones químicas mezcladas con el hollín y por fracturas o pérdidas de partes producidas por alguno de los motivos antes señalados, ocasionando también un grado de daño estético que dificulta la apreciación de la obra de arte.

Para eliminar, por ejemplo la película negra en las areniscas y mármoles no polícromos, se requiere elegir el nivel en el cual se deberá detener la limpieza. Los métodos menos agresivos tales como el 'microsablage' (método mecánico realizado por polvos de aluminio de 15 y 20 micrones) y el 'láser', dejan ver debajo de las costras de suciedad, tintas superficiales de color ámbar, cada vez más claras hasta que el color característico del interior de la piedra aparece.

Con el paso del tiempo, la imagen en un cuadro cambia, no sólo debido a las partículas de polvo acumuladas, sino también al envejecimiento de la pintura que puede ocasionar alteraciones en los materiales que la componen.

Los métodos para extraer el polvo y otros materiales no visibles requieren de un gran conocimiento, ya que cualquier cambio en la superficie de la pintura ocasiona daños irreversibles que afectarán en forma permanente la estética y el valor monetario de la obra de arte.

Durante el proceso de limpieza de la superficie de una pintura se extrae el barniz descolorido. La limpieza es un tratamiento irreversible y una de las áreas más exigentes en la restauración de cuadros.

La limpieza y extracción del barniz requieren de un conocimiento completo sobre arte, historia del arte, química y ciencias de los materiales. Es imprescindible tener un conocimiento de los materiales utilizados en cada una de las capas que componen la pintura.

Se debe conocer y tener en cuenta la interacción del agua con los solventes y con los diversos componentes de una pintura. Con frecuencia, el daño provocado por una limpieza inadecuada no se nota de inmediato.

Este movimiento de las fibras puede acarrear una tensión innecesaria en la pintura y causar su descascaramiento. El agua, también podría lavar algunos aditivos sensibles al agua en las pinturas y colorantes de los acrílicos. Además, los solventes orgánicos leves pueden debilitar las pinturas acrílicas.

Un restaurador puede realizar pruebas preliminares que le permitan determinar la solubilidad del barniz y de la pintura originales.

A veces, utilizando solventes orgánicos suaves a base de agua, se pueden limpiar áreas sucias o descoloridas presentes en la superficie del barniz, sin afectarlo.

El carácter y la solubilidad de los aditivos superficiales determinan si los elementos de limpieza son aceptables; sin embargo, también se deben tener en cuenta el carácter y la solubilidad de las capas inferiores.

Por lo general, la limpieza no es una tarea fácil. Para determinar la existencia o inexistencia de una capa de barniz continua, o el exceso o falta de pintura, o la presencia de aditivos superficiales, se deben utilizar rayos ultravioletas. Las resinas naturales viejas presentan un color amarillo verdoso fluorescente que puede utilizarse par distinguirlo de las capas nuevas.

Sin embargo, los rayos ultravioletas no pueden penetrar las capas gruesas de barniz para poder revelar la presencia de características tales como una pintura superpuesta. A veces, es difícil distinguir una pintura superpuesta de la pintura original.

La utilización de la tecnología láser en la limpieza de obras de arte permite una limpieza eficaz, garantizando que no se altere la composición química ni mineralógica del substrato

Las fuentes láser se han venido aplicando a lo largo de las últimas décadas en la limpieza de obras de arte. Su utilización se va extendiendo día a día debido a que esta herramienta permite una limpieza eficaz e inocua, garantizando el máximo respeto a la obra de arte.

Además, el proceso de limpieza láser se lleva a cabo sin necesidad de etapas previas de consolidación, con lo que puede aplicarse a zonas muy degradas de una obra.

En el proceso de limpieza por medio de láser, el haz luminoso pulsado procedente de la fuente láser es absorbido por la capa de suciedad, produciéndose un fenómeno de resonancia mecánica superficial que despega de la piedra las concreciones negruzcas que frecuentemente recubren la piedra de nuestros monumentos como consecuencia de determinados procesos de degradación.

Los láseres más empleados en el campo de la limpieza de obras arquitectónicas y escultóricas son los de Nd:YAG. Estos láseres, de estado sólido, emiten un haz pulsado de luz infrarroja a una longitud de ondade 1.064 nm, como consecuencia de la excitación, mediante lámparas de flash, de una barra de granate de Ytrio y Aluminio dopada con iones de Neodimio.

En cada una de las interfases que separan los distintos medios se producen resonancias mecánicas a las que se atribuye el efecto de desprendimiento de materia superficial conocido generalmente con el término de desincrustación fotónica. 

En los últimos años científicos de la Universidad de Florencia, Italia, han desarrollado técnicas basadas en la dispersión de nanopartículas en disolventes para la restauración de obras de arte.

Lo cual permite restaurar material inorgánico, especialmente en frescos, ya que químicamente respetan la composición de la pintura.

Estas técnicas vanguardistas desarrolladas han sido utilizadas en trabajos en todo el mundo, incluyendo el Museo del Louvre en París.