唐代敦煌壁画的题材，大致可归纳为4类：净土变相；经变故事画；佛、菩萨、供养人画像；佛教史迹画。其中，经变画取得了巨大成就。
净土变相是佛教净土宗信仰流行的结果。佛教中讲西方净土是永无痛苦的极乐世界，人死后可以重生。净土变相就是用图画描写西方极乐世界的楼台伎乐、水树花鸟、七宝莲池等美丽的事物，以劝诱人们信仰阿弥陀佛，以便将来有机会去享受。
在那些有现实根据的美丽的形象中，透露出对于现实的物质生活的繁华富丽加以积极的赞扬与肯定。这种思想虽然与宗教信仰相结合，然而与主张人生寂灭、世界空虚的清净的、禁欲的思想很不相同，净土变相中充满了肯定生活的开朗的欢乐的气氛。
净土变相的构图是绘画艺术发展中的重要突破。利用建筑物的透视造成空间深广的印象，而复杂丰富的画面仍非常紧凑完整。莫高窟的唐代净土变相有100多幅。第172窟的净土变相可以是盛唐时代净土变相的代表作之一。唐前期的经变画画面更加复杂，人物和场景众多，表现了画匠宏大的气魄和处理复杂构图的能力，也反映了人们对生活的积极态度。这一时期的经变画以极力渲染西方极乐世界的阿弥陀经变最多，这类壁画线条流利圆润，构图清晰完整，气氛热烈和谐，呈现出一片欢乐、祥和、幸福的景象。与内容的变化相适应，壁画的色彩也趋于热烈，形成了鲜艳明快、富丽绚烂的视觉效果。
本生故事和佛传也算是经变的一种，在唐代，本生故事画和佛传也用新的方式出现，中部是巨幅极乐世界说法图，两侧为立轴式连环画，一般是“未生怨”和“十六观”。
“未生怨”是用连续故事画表现频婆娑罗王为了求子先杀了一个修道之士又杀了修道之士投生的白兔，结果生了阿闇世太子，但太子长大却把父王囚禁起来，并要拔剑杀母后。
“十六观”是表现看着太阳、月亮、水、地、树、宝池、楼台等16种不同情况下的静坐冥想。药师净土变的特殊内容是用一系列的小幅画作表现的12种大愿。
壁画的形式有横卷式、条幅式、棋格式和屏风式等形式，故事内容大都与“十六观”相对应，中间或上部绘大型的“阿弥陀西方极乐世界”。
唐代人们对菩萨信仰普遍，这使得艺术家制作菩萨像产生了极大的兴趣。这一时期，菩萨像绘画得都很高大，很细致，单身菩萨像盛行起来。
这些菩萨像顶梳高髻，头戴宝冠，胸前杂饰珠串璎珞，臂腕佩带环链，天衣飘飘，长裙覆足；面相丰满端丽，身体比例匀称健美。
初唐第57窟的观音像最为优美，她体态婀娜，神态略显沉思，头部微斜，脸为蛋形，细眉长眼，鼻直唇小，全身上下，珠光宝气，一手举颏下，一手下垂身后，赤足踩莲花。
盛唐的第205窟中，高大观音头戴宝冠，系长裙，披巾带，亭亭玉立在大莲花上。在观音的右下方，还画有一供养人，通过目光对视和一串念珠，把神和人巧妙地联系在一起。
唐代供养人画像也有很多，第139窟供养人画像是两三米高的大像。无论是主人还是奴婢，都具有曲眉丰颊、丰肌腻体的特征。每个人的面部表情各不相同，主人们雍容华贵，手持香炉或鲜花，表现出虔诚的心态；奴婢们有的捧着琴，有的捧着花，有的捧着水瓶，还有的左顾右盼。
在莫高窟唐代壁画供养人画像中，真实地反映了当时现实生活中的各种事实，表现了不同阶级、阶层人们的感情和愿望，为后世留下了生动丰富而又形象的历史资料。
唐前期壁画题材的另一大突破是佛教史迹画的出现。在武则天大力弘扬佛教的时期，莫高窟第323窟出现了一批佛教史迹画。这些壁画有真实的历史人物和历史事件，也有佛教徒们虚构的场景。
唐前期的供养人画像也有突破，打破了前代千人一面的模式，注重刻画不同人物的特点和个性，供养人的形象也由小而大。
唐代图案画在隋代的基础上，又有了更进一步的发展，其内容更加丰富，形式更加多样化，唐时期的图案画及其纹样，吸收了罗马、印度图案纹样的艺术风格，结合自己民族图案纹样的基础和特点，完成了新的伟大的艺术创造。
唐前期石窟壁画的装饰图案以卷草纹最为普遍，主要以流利宛转的线条描出正反相间的卷叶，再填充莲花、宝相花、海石榴花等花卉图案，并巧妙地配以孔雀、灵鸟、飞天等。这种卷草可以自由舒卷，适应于任何空间，也最富于变化。
在莫高窟唐代洞窟中，到处可以看到藻井、龛顶、背光、莲座、塑像及供养人服饰图案画。在经变画的四周，同样绘饰着艺术家们精心设计的图案画。
在第217窟中，窟顶为覆斗形，中心方井为绛红色，由莲花、云纹等多种花样图案绘制而成。中心的小莲花仰开绽放，四角绘有莲花纹样，有五彩边饰。
其整体构图严谨，色彩艳丽丰富，层次分明清晰，纹样严密，结构紧凑，充分显示了唐代图案纹样艺术的卓越高超之处。
唐代是敦煌飞天艺术发展的最高峰，也是其定型化的时代。这时期的敦煌飞天已少有印度飞天的风貌，是完全中国化的飞天。
唐代是莫高窟大型经变画最多的朝代，窟内四壁几乎都被大型经变画占领，飞天亦主要画在大型经变画中。在题材上，一方面表现大型经变画中的佛陀说法场面，散花、歌舞、礼赞做供养。另一方面表现大型经变，如佛国天界、西方净土、东方净土等极乐世界的欢乐。
唐代天飞绕在佛陀的头顶，或飞翔在极乐世界的上空。有的脚踏彩云，徐徐降落；有的昂首振臂、腾空而上；有的手捧鲜花，直冲云霄；有的手托花盘，横空飘游。其飘曳的衣裙，飞卷的舞带，正如唐代大诗人李白咏赞仙女诗描写的诗情画意：
素手把芙蓉，虚步蹑太清。霓裳曳广带，飘佛升天行。
唐代前期的飞天具有奋发进取、豪迈有力、自由奔放和奇姿异态，变化无穷的飞动之美。这与唐王朝前期开明的政治、强大的国力、繁荣的经济、丰富的文化和开放的奋发进取时代精神是一致的。
第321号窟西壁佛龛两侧各画两身双飞天，这两身飞天眉目轮廓，衣裙彩带的线条十分清晰，身材修长，昂首挺胸，双腿上扬，双手散花，由上而下，徐徐飘落，有飞燕行空的潇洒轻盈之美。
第320号窟的四飞天画在南壁《西方净土变》中阿弥陀佛头顶华盖的上方，每侧两身，以对称的形式，围绕华盖，互相追逐：一个在前，扬手散花，反身回顾，举臂紧追，前呼后应，表现出一种既奋发进取，又自由轻松的精神力量和飞行之美。
飞天的四周，彩云飘浮，香花纷落，既表现飞天向佛陀作供养，又表现佛国天堂的自由欢乐。飞天的肉体虽已变黑，面容不清，但整体形象清晰，身材修长，姿态轻盈，人体比例准确，线描流畅有力，色彩艳丽丰富，是唐代飞天代表作之一。
唐代后期的飞天，在动势和姿态上已经没有了前期时的那种奋发进取的精神和自由欢乐的情绪了，在艺术造型上，衣饰已由艳丽丰厚转为淡雅轻薄，人体已由丰满娇美变为清瘦朴实，神态已由激奋欢乐变为平静忧思。
唐后期最有代表性的飞天是画在中唐第158窟西壁大型《涅槃经变》图上方的几身飞天。这几身飞天围绕《涅槃经变》图上层的菩提树宝盖飞翔，有的捧着花盘，有的捧着璎珞，有的手擎香炉，有的吹奏羌笛，有的扬手散花。
但飞天神情平静，并无欢乐之感，在庄严肃穆的表情中透露出忧伤悲哀的神情，体现出了一种“天人共悲”的宗教境界。同时，也反映出唐代后期国力衰败、国人忧思和当时吐蕃族统治敦煌地区时官民向神佛乞愿回归大唐的情绪。
敦煌飞天，经历了千余年的岁月，展示了不同的时代特色和民族风格，许多优美的形象，欢乐的境界，永恒的艺术生命力强烈吸引着人们。
从五代至元代，包括五代、宋代、西夏、元代四个朝代，大约460余年，这一时期的敦煌飞天继承唐代余风，图形动态上无所创新，逐步走向公式化，已无隋代时创新多变，唐代时的进取奋发精神。
第327窟中的飞天一手捧花盘，一手弹凤首箜篌，逆风飞翔，衣裙飘曳，长带飞舞，飞天身上，鲜花纷落，飞天身下，彩云飞旋，虽无唐代飞天的气势，但其飞行动态也很生动，可以说是宋代飞天的代表作品。
西夏时期的飞天，一部分沿袭宋代的风格，一部分具有西夏独特的风格，最大的特点是把西夏党项族人物风貌和民俗特点融入了飞天的形象，脸形长圆，两腮外鼓，深目尖鼻，身体健壮，身穿皮衣，多饰珠珠，世俗性很强。
其中具有代表性的是第97窟中的童子飞天，该窟西壁佛龛内侧，各画一身童子散花飞天，形象、姿态、衣服相同，头顶秃发，两侧梳小辫，圆脸细眉，眼角上翘，厚唇鼓腮，赤膊光腿，肌肉丰满，体格健壮。臂饰珠镯宝钏，腰系兽皮肚围，脚空短筒皮靴。
如果抹去童子飞天臂上的巾带，脚下的彩云完全是一位党项族打扮的男童，从人物形象、发式、衣饰上看，都表现出了西夏党族的特点和生活风格。
童子飞天一手持莲花，一手持花盘，一腿弯曲，一腿上扬，由上而下飞行。背上彩带飞舞，飞动气势不强。这两个飞天已无早期神天佛国乐神和歌神的神态，也无唐代飞天婀娜多姿的风韵。