Es tracta de la darrera obra civil de Gaudí, on posa tot l’èmfasi en l’experimentació amb l’estructura i opta per solucions arriscades i ben diferenciades dels procediments tradicionals. Els peus drets portants són de pedra calcària del Garraf, combinats amb elements metàl·lics, i es dimensionen i configuren segons la casuística de la seva posició concreta. Els forjats són de bigues metàl·liques, que segueixen un ordre irregular d’acord amb la configuració de la planta. Les façanes al carrer es fonen amb els pilars perimetrals en un sistema monolític i autoportant. Gaudí es proposa desvincular les formes del seu contingut matèric i cercar una síntesi entre l’abstracció i l’evocació dels elements de la natura. Això el porta a convertir l’edifici en un gran monument dedicat a la Mare de Déu, que havia de coronar la casa com si aquesta només en fos un pedestal. L’ajut d’un enginyer naval o les formes suggerides a la coberta revelen un Gaudí precursor de l’arquitectura moderna, interessat a alliberar-se de les filades de maçoneria, dels ordres o del pes dels materials constructius. La Pedrera és una obra totalment inacabada que resol cada repte espacial i constructiu per mitjà de solucions inèdites i de vegades incomprensibles.
La casa Milà suposa un pas fonamental en l'obra de Gaudí, en expressar amb el màxim de possibilitats el vocabulari formal iniciat en les seves obres anteriors, especialment en la casa Batlló.
Anomenada popularment la Pedrera, se'ns presenta com una escultura abstracta monumental. La façana, contínua, de forma ondulant, que eludeix les cantonades, s'ha convertit amb el temps en l'element emblemàtic de l'edifici: modelada en pedra simplement desbastada, sense més element decoratiu que les baranes de forja dissenyades per Jujol, contrasta amb la coberta, revestida de ceràmica de trencadís i culminada per insòlites xemeneies.
Els dos accessos independents, un pel xamfrà i l'altre pel carrer de Provença, confereixen a l'edifici unes característqiues singulars quant a l'organització i concepció, allunyades de les solucions típiques dels edificis de l'Eixample. Gaudí introdueix una innovació, la supressió de les escales de veïns, de manera que només pot accedir-se als pisos mitjançant els ascensors o les escales de servei. L'edifici s'ordena així entorn de dos patis de grans dimensions, de planta circular i ovoide, respectivament, concebuts com a segona façana de l'edifici (com a la casa Batlló). També és innovadora la situació de les cavallerisses al soterrani, al qual s'accedeix mitjançant rampes helicoïdals. Gaudí havia previst de continuar aquestes rampes fins als pisos alts, però finalment tot quedà en una escala fins a la segona planta.
Tota l'estructura de l'edifici recolza sobre pilars de pedra o maó i jàsseres de en entramat, de forma que no hi ha murs de càrrega i la façana esdevé pràcticament un "mur cortina". Això fa que l'organització interior reposi en una planta lliure, que permet a Gaudí de trencar amb la geometria rectilínia tradicional i organitzar una rica seqüència d'espais domèstics amb paràmetres corbs i traces poligonals, cels rasos ondulants, etc. Aquesta situació d'extraordinària densitat plàstica culmina a les golfes, resoltes amb arcs parabòlics diafragmàtics, a la manera de mansardes de perfil sinuós per damunt de les quals discorre un terrat esgraonat, poblat per sorprenents xemeneies de fums i de ventilació, de formes gairebé antropomòrfiques.
Pel que fa a la decoració dels interiors, Gaudí dissenyà tots els elements dels acabats (portes, ascensors, etc.), i Aleix Clapés dirigí a tots dos vestíbuls una extensa decoració pictòrica, que avui es troba en molt mal estat de conservació.
El caire expressionista de les obres de gaudí arribà al seu punt àlgid a la Pedrera, on va anticipar-se a una sèrie de plantejaments, posteriorment usuals, com ara la coberta-espectacle, la façana sense pràcticament funció de suport, o la planta lliure.
La casa, en realitat dues cases de pisos de l'Eixample, fou construïda per a Pere Milà i Camps. El 1986 la Pedrera ha estat adquirida per una entitat d'estalvis com a seu de les seves activitats culturals, i se n'han emprès les obres de restauració (1988). És declarada patrimoni mundial del catàleg de la Unesco (1984).
