Ο περίβολος της  Πολιόχνης αποτελεί έργο δημόσιου χαρακτήρα και πολυσήμαντη κατασκευή, άρρηκτα συνδεδεμένη με τις δομές και την οργάνωση του οικισμού.

Το καλύτερα σωζόμενο και ερευνημένο τμήμα του περιβόλου, μήκους 130 μ., σωζόμενου ύψους 4,50 μ. και  κυμαινόμενου πλάτους 0,70 έως 2,80 μ.,  είναι αυτό που οριοθετεί από τα δυτικά και νότια τον λόφο του οικισμού της Πολιόχνης. Αντίστοιχα, στην βορειοανατολική και ανατολική παραθαλάσσια παρειά του οικισμού έχουν αποκαλυφθεί σημειακά μόνον κατάλοιπά του.

Η πρώτη οικοδόμηση του περιβόλου τοποθετείται γύρω στο 2900/2800 π.Χ., όταν δηλαδή ο οικισμός αρχίζει να αποκτά πρωτοαστικού χαρακτήρα πολεοδομική οργάνωση και χωρικό σχεδιασμό. Η κατασκευή του περιβόλου θα εξασφάλιζε τη δημιουργία νέου οικιστικού χώρου με την επέκταση του οικισμού, θα προστάτευε τον λόφο από τα πλημμυρικά επεισόδια των χειμάρρων, ενώ παράλληλα θα λειτουργούσε ως ανάλλημα στα ευπαθή πρανή της δυτικής και νότιας πλευράς του λόφου.

Η δόμηση της πρώτης οικοδομικής φάσης του περιβόλου είναι πιθανώς αμφιπρόσωπη και χαρακτηρίζεται από το λεγόμενο «έμπλεκτο» σύστημα: η κατασκευή του είναι από επιμελημένη ανωδομή, αποτελούμενη από επάλληλες λιθοσειρές σε οριζόντια διάταξη με επιμήκεις πλακοειδείς και κυβοειδείς λίθους. Την ίδια εποχή, στην κατασκευή του περιβόλου εφαρμόζεται η τεχνική των λιθόκτιστων κιβωτίων, η δημιουργία δηλαδή τετράπλευρων χώρων ενίσχυσης των πρανών, όπως είναι το «Βουλευτήριο» και η «Σιταποθήκη», που διαμορφώνονται επί της νοτιοδυτικής πλευράς του πρανούς του λόφου. Η τεχνική αυτή, γνωστή στον χώρο του Αιγαίου και της ανατολικής Μεσογείου, εξασφάλιζε τη δημιουργία ανδήρων, όπου χωροθετούνταν είτε δημόσια, είτε ιδιωτικά κτίσματα και οχυρώσεις. Σε κάθε περίπτωση, πρόκειται για εντυπωσιακά δημόσια, αναλημματικού χαρακτήρα, έργα, που προϋποθέτουν υψηλό επίπεδο αρχιτεκτονικής σκέψης και οικοδομικής τεχνολογίας.

Η δεύτερη οικοδομική φάση του περιβόλου αντιστοιχεί στη περίοδο ακμής και επέκτασης του οικισμού, κυρίως προς τα νότια και δυτικά και υλοποιείται από την πρώιμη πράσινη φάση έως και την αρχική και μέση ερυθρή (2700-2300 π.Χ. περίπου). Η δόμησή του  δεν φαίνεται να φέρει εσωτερικό μέτωπο, αλλά να συμπλέκεται με τα αρχιτεκτονικά κατάλοιπα του οικισμού. Κατά την περίοδο αυτή ανοικοδομούνται νέα τμήματα, δημιουργείται πρόπυλο, διαμορφώνεται  κεντρική πύλη/είσοδος,  και συντελείται η καθ’ ύψος και πλάτος επέκταση των ήδη υφιστάμενων τμημάτων που διατηρούνται από τη προηγούμενη περίοδο. Αυτή η νέα κατασκευαστική φάση, φαίνεται να καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την ανάγκη και πάλι δημιουργίας νέου κατοικήσιμου χώρου, ανάγκη που πιθανώς προέκυψε στο πλαίσιο μιας πληθυσμιακής αύξησης που συντελέστηκε εντός της κοινότητας, και κατά δεύτερον, λόγω του γεωλογικού φαινομένου καθίζησης προς τα Ν. και Δ.

Μετά από το τέλος της δεύτερης οικοδομικής φάσης, δεν πιστοποιείται κάποιου άλλου είδους τεχνική επέμβαση επί του περιβόλου, παρά μόνο υλοποιείται η ανοικοδόμηση ορισμένων κατασκευών εξωτερικά αυτού κατά την κίτρινη οικιστική φάση (2200-2100/2000 π.Χ.). Ο περίβολος σε αυτή την περίοδο έχει καταχωθεί από την εξωτερική του πλευρά στο μεγαλύτερο μέρος του στα νότια και δυτικά, με την οικιστική συγκέντρωση και συμπύκνωση των κτιριακών χώρων να εστιάζεται πλέον στον κεντρικό τομέα του οικισμού. Η χρήση του ως έργο αναλημματικό-οχυρωματικό σε αυτή την πλευρά του οικισμού παύει, και αποτελεί πλέον ένα ισχνό ορατό αρχιτεκτονικό κατάλοιπο εν είδη χωρικής οριοθέτησης, χωρίς να φέρει την πρακτική χρήση ενός αναλήμματος.