Ettersom Mona Lisas poppelstøtte både utvider seg og øker med endringer i fuktigheten, har bildet fått en del vridninger i årenes løp. Som svar på vridningen og svellingen som skjedde under lagringen i den andre verdenskrigen, og for å klargjøre bildet for en utstilling til ære for årsdagen for Leonardos 500. fødselsdag, ble Mona Lisa i 1951 plassert i en fleksibel ramme av eik med krysstøtte av bøk bak. Denne fleksible rammen, som er benyttet i tillegg til den ytre dekorative ramme beskrevet nedenfor, anvender trykket på tavlen til å forhindre det fra å vri seg ytterligere. I 1970 ble kryssrammen i bøk byttet med en tilsvarende i lønn etter at det ble oppdaget at treverket i bøk hadde blitt befengt med insekter. I 2004-2005 erstattet en gruppe som konserverte og undersøkte bildet kryssrammen i lønn med en ny ramme av platanlønn. De monterte i tillegg et kryss i metall for å kunne studere tavlens vridning.