绘塑结合是中国古代雕塑的重要传统。秦俑原来周身全部是彩绘，由于俑坑经过火烧和自然力的破坏，陶俑、陶马身上的颜色仅存有少量残迹。1998年，二号坑的试掘方出土了包括“绿面俑”在内的8件具有大面积彩绘的跪射俑，填补了人们想象力的空白。兵马俑二号坑的二次发掘预示着将会出现更多彩绘陶俑，它们能得到妥善保护吗？
秦始皇帝陵博物院是陶质彩绘文物保护国家文物局重点科研基地，在彩绘文物保护上具有全国领先水平。兵马俑的彩绘属于一个大的类别，就是带有漆底的彩绘，秦和西汉之间这种彩绘类型也见于别处。生漆在当时算作高贵的用品。人们也会在陶上直接用矿物颜料来装饰，那样不如在漆底上刻画细腻。矿物颜料和陶土都是无机物，生漆是有机物质。加在两层无机物之间，生漆格外不稳定。温度和湿度一变化，生漆就会干燥起翘，上面附着的颜料也就掉下来了。
所以彩绘文物在一出土的时候就要进行保护。在兵马俑发掘的现场，这已经有一套熟练的程序：保护人员会用到一种分子量在200的PEG水溶液。它相当于女性化妆品里的保湿水，可以拽住水分子，降低它的散失速率。如果彩绘只是一小块，工作人员可以用毛笔蘸一点水溶液，采取从边缘渗透的方式；如果是一大片，可以把液体灌到瓶子里做成喷雾；如果彩绘边缘已经出现起翘的状态则需要用药棉浸透液体包敷在上面。经过现场保护的彩绘俑，或者俑的残段会用保鲜膜包裹好送去实验室。
下一步是在实验室里进行对彩绘的加固。有时候，当判断有可能出现精美彩绘的时候，保护人员也会将陶俑局部连泥土整个打包，带到实验室里同时来做清理和加固工作。清理陶俑的工具用的是手术刀和一些精巧的牙医用具。加固的溶液则选择聚丙烯酸树脂，或者聚氨酯树脂。一开始用较低的浓度，然后逐渐升高。有一尊一号坑将军俑的腰带用到了“回贴”技术，也就是颜料粘在泥土里了，工作人员把带有图案的泥土重新覆盖回陶俑表面，然后再把泥土清理掉，这是个十分需要细心和耐心的过程。
保住了彩绘的陶俑碎片要继续进行粘接和复原。碎片少则30多片，多则250多片，工作人员将它们按照大小、茬口、颜色来拼接，因为秦俑坑被扰乱过，如果有残缺补不上，还要返回坑里去别的位置寻找。粘接兵马俑的胶是环氧树脂，但不是在文物上直接涂抹，先要做隔离层。胶有一个老化期，做隔离层的目的是不用等到胶过期之后碎片自然脱落，工作人员在过期前就能人工干预，来把隔离层消融掉，这也是保证文物修复是可逆的。
修复一个俑大概用多长时间？记者从文保部了解到大概要花四个人三个月的时间。俑的碎片到了实验室之后，还要同时进行资料的录入和病害分析，然后给出更详尽的保护和修复的方案。资料录入是要靠绘图人员用尺子去丈量碎片，然后一笔一笔画下来的。保湿、加固和粘接只是一般的流程，如果样本拿去化验，发现还有其他的问题，要给出对应方案。现在总结的彩绘的病有5种：起翘、龟裂、空鼓、脱落、变色。陶制病一共19种之多。三个月时间还是个平均数。有一尊将军俑，花费了文保人员整整两年时间。
随着二号坑发掘的启动，秦俑的保护面临的问题不是技术不过硬，而是人员力量不足。这也是整个国家文物保护面临的难题：全国有3000多家博物馆，3000多万件馆藏文物，而且近半数属于亚健康状态，亟待修复。与此相对，全国从事文物本体修复的不足2000人。
秦陵博物院文保部有58人，包括18位属于博物院编制的正式员工和40位临时雇佣的员工。临时工基本来自大专学校的文物修复专业，也有非文物修复专业的人，他们来到这里接受统一培训后上岗。临时雇工解决不了事业编制，只是按照工作时间和技术水平的差别，领取有轻微差别的工资。因为待遇较低，这些人的流动性大，构成一直在变。秦俑修复是一个需要具有沉静内心，也是需要熟练技术操作的职业。就像盖一座房子，设计师有着很美好的设计，但一线的施工人员水平欠缺，依然无法将图纸展现的一切付诸现实。
并且这些人已经同时在处理三批文物了：一号坑第三次发掘的兵马俑，百戏俑坑文物，以及作为国家重点科研基地所承担的院外文物修复。目前文物修复任务定的是每年15件，但随着二号坑新文物的出土，数量又会有所增加。