長登銅山からは奈良時代から平安時代にかけてのものと考えられる製錬関連の遺構が数多く検出されている。まず鉱山から採掘された鉱石を選鉱するのに用いたと考えられる、花崗岩製の要石と石製の槌が検出されている。要石には小さな窪みが穿たれており、採掘された鉱石は要石の窪みに置かれて石製の槌によって細かく砕かれ、鉱石部分とそれ以外の部分に選鉱された。また長登銅山遺構の最下部に水溜め用とも考えられる浅い土坑が検出されていることや、奈良時代前半期と考えられている谷川の底から小さな緑青の粒が検出されている点、更には鉱石を細かくするために用いられたと考えられる磨石が見つかっていることなどから、磨石を用いて鉱石を更に細かくして、水流を利用した比重選鉱を行っていた可能性も指摘されている。奈良時代から平安時代の長登銅山で、黄銅鉱を中心とした硫化銅鉱石の製錬を行っていたかどうかは説が分かれているが、硫化銅鉱石の製錬に必要な焙焼に用いられた可能性がある焼窯の遺構も検出されている。長登銅山付近には良質な粘土があって、粘土の採掘跡が複数検出されている。採掘された粘土は製錬炉の構築に用いられたと考えられる。一方、浅皿状の焼土については、長登銅山で検出される炉壁と炉の形態から、地面を浅く掘って、地上部は粘土紐を積み重ねて炉の本体を作り、最後に炉全体に粘土を塗って補強した半地下式の竪型炉という復元モデルと、粘土紐は坩堝であり、浅皿状のくぼみのある炉に粘土製の炉覆いを設け、その中に製錬用の坩堝を置いて鉱石の製錬を行ったというモデルが提唱されている。半地下式の竪型炉や坩堝炉の場合、硫化物の製錬を行うとその過程で炉壁を激しく侵食し、炉が崩壊する危険性が高い。そのため半地下式の竪型炉や坩堝炉は酸化銅系の鉱石の製錬に用いられたと考えられる。一方、炉の崩壊の危険性がない地炉は硫化銅や硫化鉛の鉱石を精錬したと見られる。また、長登銅山から大量に出土している松明は、坑道内での鉱石採掘現場ばかりではなく、昼夜兼行の作業であったとされる製錬現場でも用いられたと考えられる。古代、硫化銅鉱石を利用できたか.室町時代の銅生産.室町時代の精錬関連の遺構は、大切谷の中ほどから見つかっており、奈良時代から平安時代にかけては谷の奥部を中心として稼動していたことを考えると、稼動場所が移動していることがわかる。