Yksikään aiempi vuosisata ei ole ollut yhtä vallankumouksellinen näyttämötekniikan kehityksen kannalta kuin 1800-luku. Teollistumisen mukanaan tuomat tekniset keksinnöt valjastettiin pikavauhtia myös näyttämön palvelukseen. Teatteritalojen koot itsessään kasvoivat vielä pitkälti varhaisemmista käytännöistä. Suurten oopperatalojen saleja reunustivat edelleen usein aitioiksi jaetut U:n tai puoliympyrän muotoiset parvet. Lattiatasolla oli tarpeeksi tilaa permantopaikkojen pystyttämiseksi. Kilpaileva, uusklassinen, katsomotyyppi puolestaan avautui viuhkan muotoisena. Se demokratisoi katsomiskokemusta, sillä näkyvyys oli suurimmalle osalle yleisöä hyvä. Katsojien häätäminen näyttämöltä 1700-luvun lopussa oli johtanut selkeämpään eroon katsomon ja näyttämön todellisuuksien välille. Tällainen kehitys voimistui 1800-luvulla, kun monista teattereista poistettiin myös näyttämöaukon edessä sijainnut etunäyttämö. Näin näyttämöstä muodostui ikään kuin kehystetty maalaus.
Estetiikan muuttuessa myös näyttämö koki asteittaisia muodonmuutoksia. Varhaisbarokin ajoilta olevasta rattailla liikuteltavista sivukulissien rivistöistä alettiin asteittain luopua, sillä keskeisperspektiivinäkymät olivat menettäneet suosiotaan. Uusi ihanne oli maalauksellisuus. Hämyisän maalaukselliset efektit toteutettiin laajoilla takafondeilla ja niiden edessä riippuvilla kuultavilla tylliharsoilla. Toistensa edessä riippuviin fondeihin voitiin tehdä aukkoja, joista avautui näkymiä taaemmaksi. Fondien rinnalla alettiin käyttää yhä enemmän myös kolmiulotteisia lavaste-elementtejä ja oikeita huonekaluja.
Yhä mutkistuvat luukkuhissilaitteet, joilla nostettiin esiin paitsi näyttelijöitä, myös suuria lavaste-elementtejä, edellyttivät valtavia näyttämön alaisia tiloja. Niihin sijoitettiin aikaa myöten teattereiden omat höyry-, kaasu- ja sähkölaitokset. Näyttämön lattia ei enää aina kohonnut takanäyttämöä kohti. Sen sijaan näyttämön lattia jaettiin poikittaisiin yksiköihin, jotka olivat liu’utettavissa auki sivusuuntiin. Niitä avaamalla näyttämön alta saatiin nostettua esille yksittäisiä hahmoja, kulissiyksiköitä ja tarvittaessa jopa suurempia lavaste-elementtejä.
Laajat fondimaalaukset ja tyllikankaat puolestaan edellyttivät näyttämön yläpuolelle vähintään näyttämön korkeuden verran tilaa, jonne ne voitiin vastapainojen avulla nostaa. Näin syntyi 1800-luvun suuremmille teatteritaloille tyypillinen näyttämötorni, joka koostui näyttämön alapuolisista tiloista, varsinaisesta näyttämöstä sivu- ja takatiloineen sekä lavastetornista. Siihen liittyi myös valaistuslaitteisto, joka kaasuvalon yleistyessä yhä enenevässä määrin sijoitettiin näyttämön yläpuolelle. Näyttämötornissa kiteytyikin aikakauden koko tekninen tietotaito. Esimerkiksi Pariisin 1875 valmistuneen, Charles Garnierin suunnitteleman Opéran näyttämötornin pienoismallia esiteltiin Pariisin maailmannäyttelyssä 1900 Ranskan teknisen osaamisen huippuna.
Suurimmat teatterirakennukset, jotka nyt kohosivat kaupunkien keskeisillä aukioilla kuin kirkot aikoinaan, stimuloivat myös kirjailijoiden mielikuvitusta. Kuuluisin 1800-luvun teatterimiljöötä hyödyntävä tarina lienee Gastor Leroux’n 1910 ilmestynyt Le Fantome de l’Opéra (Oopperan kummitus), joka sijoittuu Pariisin oopperan alimpiin kellarilabyrintteihin. Kirjailija George Sand puolestan kuvasi näyttämötornin lähes mystisiä korkeuksia jo 1840-luvulla romaanissaan Consuelo (suom. Taiteilijattaren tarina).
Näyttämötorni kirjallisuudessa
(…) Consuelo kohotti katseensa heidän edessään avautuvaa näyttämökuvaa kohden ja tarkasteli sitä alakuloisen miettiväisenä. Suuri teatteri poikkeaa päivällä niin täydelleen siitä, mitä saamme katsomosta nähdä parrasvalossa, että on mahdotonta kuvitella sitä, jollei ole sitä sellaisena katsellut. Tuo pimeyteen, yksinäisyyteen, äänettömyyteen vajonnut sali on mitä surullisin, mitä synkin ja mitä kauhistuttavin näky. Jos jokin ihmishahmo erottuisi selvästi noissa aitioissa, jotka ovat suljetut kuin hauta, se näyttäisi aaveelta ja saisi parkkiutuneimmankin näyttelijän peräytymään kauhusta. Useista katonrajassa, näyttämön perällä sijaitsevista luukuista lankeava niukka ja himmeä valo osuu viistosti telineille, harmahtaville kangasriekaleille, pölyisille palkeille. Näyttämön perspektiivin ihmettä vaille jäävä katse hämmästyy tuota ahdasta kehää… Mutta jos näyttämö tuntuukin pieneltä ja kurjalta, vaikuttaa sen sijaan näyttämön korkeus, jossa täytyy olla sijaa niin monille näyttämökuville ja niin monien koneistojen liikunnalle, suunnattomalta, kun siitä puuttuvat kaikki nuo pilviksi, rakennusten nurkkauksiksi, vihreiksi oksiksi leikellyt kankaat, jotka saavat sen pienenemään katsojan silmissä. Todellinen mittojen suhteettomuus luo korkeuteen juhlavuutta, ja jos näyttämöä katsellessaan luulee olevansa vankikopissa, luulee kattoparruja tähyillessään joutuneensa goottilaiseen kirkkoon, mutta raunioituneeseen tai puolivalmiiseen, sillä siellä kaikki on hämärää, muodotonta, mielikuvituksellista, hajanaista. Konemiesten tarvitsemia epäsymmetrisiä riippuvia portaita, jotka mielivaltaisesti katkeavat ja ilman näkyvää syytä syöksyvät toisia portaita kohden, joita ei erota tässä värittömien yksityiskohtien sekasorrossa. (…) Kaikki on hämärää ja leijuvaa, kaikki tuntuu olevan hajautumaisillaan. Näkee miehen rauhallisesti työskentelevän noilla vuoliaisilla kuin hämähäkinverkkojen varassa riippuen. Hän saattaa yhtä hyvin näyttää teistä laivan köysistössä kiipeilevältä merimieheltä kuin jättiläisrotalta, joka sahaa ja nakertaa madonsyömiä palkkeja. Kuulee sanoja tietämättä, mistä ne tulevat. Ne kuuluvat kahdeksankymmentä jalkaa päänne yläpuolelta, ja kaikissa tuon mielikuvituksen kupolin loukoissa piileskelevien kaikujen outo kajahtelu tuo ne korvaanne selvinä tai epämääräisinä, riippuen siitä, astutteko askelen eteenpäin vai sivulle, mikä muuttaa akustiikan vaikutuksen. Onko kattoholvi sortumaisillaan? Romahtaako jokin tuollainen hauras parveke ja sortuu tuhoten työmiesparat raunioihinsa? Ei, palosotilas vain aivasti tai kissa hyökkäsi saaliinsa kimppuun tuon riippuvan labyrintin jyrkänteiltä. Ennen kuin totutte kaikkiin noihin esineisiin ja ääniin, pelästytte… Kun ensi kertaa joutuu tuon kaaoksen keskelle, voisi parhaiten luulla katselevansa jotakin salaperäisen alkemistilaboratorion noitasabattia.
(George Sand, Consuelo, suom. Katri Ingman. 1949. Taiteilijattaren tarina)
1800-luvun näyttämöestetiikan muutosten kulmakiviä olivat varsinkin uudet valolähteet. Näyttämöillä kaasuvalo yleistyi 1820-luvulla; kalkkivalonheitin (eng. limelight) eli spottivalon esi-isä puolestaan 1850-luvulla, kun taas sähkövalo otettiin teattereissa laajemmin käyttöön 1880-luvulla. Asteittain ne muuttivat paitsi näyttämötekniikan ja -estetiikan, myös näyttelijäntaiteen.
1800-luvun kiihtynyt elämänrytmi, junamatkat, meriä halkovat höyrylaivat ja kuumailmapallolennot heijastuivat myös näyttämöille. Yleisö halusi nähdä näyttämöillä kuvauksia kuuluisista nähtävyyksistä ja kokea uusi kiihkeä liike. 1700-luvun lopulla patentoidusta pyöreästä panoraamamaalauksesta kehitettiin näyttämölle soveltuva puolipyöreä versio, jonka avulla voitiin toteuttaa huikeita, laajoja ja etäisiä näkymiä. 1820-luvulla kehitettiin vielä liikkuva panoraama, joka mahdollisti näyttämölle liikkeen illuusion luomisen. Sen avulla jokainen katsoja saattoi kokea vaikkapa juna- tai laivamatkan vauhdin, joka oli oikeassa elämässä vielä vain harvojen etuoikeus.
Uudet valolähteet yhdistettyinä erilaisiin optisiin projisointilaitteisiin mahdollistivat myös haamujen ja muiden yliluonnollisten ilmiöiden näyttämöilluusion luomisen. Optisia laitteita oli kehitelty jo vuosisatojen ajan, mutta nimenomaan entistä voimakkaammat valolähteet saivat niiden luomat illuusiot toimimaan myös suurilla näyttämöillä. Ne ennakoivat mitä suurimmassa määrin 1800-luvun loppupuolen suuria teknisiä keksintöjä. Jussi Parikka (2012, 9) onkin todennut myöhemmän elokuvatutkimuksen tehneen selväksi sen, että jo 1700-luvulla ja sitäkin aiemmin alkanut keksintöjen sarja camera obscurasta taikalyhtyyn ja edelleen lukemattomiin optisiin välineisiin (fantasmagoriat, phenakistoskoopit, panoraamat, daguerrotypiat, thaumatroopit, stereoskoopit jne.) muodostavat eräänlaisen innovaatioiden vyöryn. 1800-luvun loppupuolella se huipentui valokuvauksen yleistymiseen ja elokuvan syntyyn.
1800-luvun loppupuolen näyttämöiden teknisiin uudistuksiin kuului myös hydrauliikka eli tehonsiirto, joka tapahtui nesteen painoa ja virtausta hyödyntämällä. Se mahdollisti uuden näyttämötyypin, jossa esimerkiksi voitiin nostaa helposti näyttämön alta esiin suuria koroke- ja lavasteyksikköjä.
Samoihin aikoihin teatteriarkkitehtuurissa otettiin käyttöön valurauta ja pian myös teräs. Se vaikutti paitsi teatteritalojen myös niiden näyttämöiden rakenteisiin, kun enää ei oltu riippuvaisia puurakenteiden rajallisista mittasuhteista. Pyörönäyttämö otettiin Euroopassa ensimmäisen kerran käyttöön Saksassa 1896.
Teatterikenttä oli monipuolistunut 1800-luvun kuluessa, kun teatterimonopoleja oli purettu. Tämä johti pienempien, osin viihteellisempin niin sanottujen bulevarditeattereiden kehittymiseen. Vuosisadan viime vuosikymmeninä realismi ja nimenomaan naturalismi synnyttivät vielä uudenlaisen teatterityypin: kokeelliselle ohjelmistolle tarkoitetut vapaat näyttämöt, joita avattiin moniin eurooppalaisiin suurkaupunkeihin.