此前进行的研究已经发现达芬奇采用渲染层次这种绘画手法，但沃尔特等人的研究进一步揭示出达芬奇如何实现这种效果。他们利用X射线荧光光谱测定法确定每一层的成分和厚度。至关重要的是，X射线荧光光谱测定是一项不具有破坏性的技术，无需从画布上提取样本。

　　沃尔特等人对达芬奇在40年内创作的7幅油画中9个人物的面部进行了分析，蒙娜丽莎只是其中之一。科学家发现这位绘画大师采用不同手法为人物面部制造阴影。用这些手法达到所希望的效果要借助一项技术――利用釉料层或者极薄的颜料――以及色料或者添加剂的特性。

　　分析结果表明，达芬奇有能力将釉料应用于只有几微米厚的层中，所有层加在一起的厚度不超过30至40微米。此项研究在巴黎罗浮宫进行，《蒙娜丽莎》就保存于这家博物馆。沃尔特等人研究的其他画作包括《岩间圣母》、《施洗者圣约翰》、《天使报喜》、《美丽的费隆妮叶夫人》、《酒神巴克斯》以及《圣母子与圣安妮》。《酒神巴克斯》据信是达芬奇工作室的作品，可能并非由达芬奇独立完成。