大同南郊出土石雕方砚的砚面为方形，四足，整体呈桌形，长21.2厘米、宽21.0厘米、高8.5厘米。这样的方形四足砚在目前考古发掘出土材料中并不多见，洛阳十四工区17号西晋墓出土方形四足石砚一件，长、宽均为23.9厘米、高10.3厘米。方形砚面中心为一圆形砚堂，四角分别雕饰一龟、一兽（头残）、一带角兽和一圆形水池。龟背有一圆孔，报告认为可供插笔用；圆形水池底侧有一孔，可用于控制盛水放水。四足阴刻漩涡纹，砚底中央浅浮雕五瓣花一朵。北燕冯素弗墓（年）出土砂岩石砚两件。两砚形制略同，均为长方形，四足；较大的一件长27.0厘米、宽23.4厘米、高8.4厘米，较小的一件长18.2厘米、宽14.9厘米、高5.5厘米。大砚的砚面主体为方形砚堂，无研用痕迹。砚堂一侧雕出方形墨床、耳杯形水池，另一侧刻出笔槽。砚侧阴刻水波纹，四足阴刻三角几何纹。
同墓还出土了两件墨块，石砚和墨块均出土于椁室内，但是由于此墓在发掘前被扰动，其具体位置已不可考。北魏宣武帝景陵（年）出土陶砚四件。四件陶制砚台的形制、大小相同，长、宽约18.0厘米、残高2.7厘米。方形砚面中央为圆形砚堂，砚堂一侧塑成耳杯形水池，与之相对的一边为笔形凹槽。无使用痕迹。陶砚四足为方形，相邻两足之间有锯齿状花牙连接。该墓盗掘严重，四件陶砚的原始位置已不可考。北魏洛阳吕达墓（年）出土方形石砚一件。此石砚尺寸明显小于以上三例，长、宽仅为7.6厘米、高2.4厘米。方形砚面仅有一圆形砚堂，不见水池或笔槽，四方形柱足也没有装饰图案。出土时和其他大部分陪葬品一起集中放置在墓室东部，距离放置尸体的棺床位置较远。通过考察以上实例，我们可以看到方形四足砚流行时间不长，目前仅见于魏晋南北朝时期。
其材质以石质为主，亦有陶质；方形砚面的主体为砚堂，砚堂既有方形、也有圆形，再以砚堂为中心，配置其他辅助部件，包括水池、笔槽、墨床等；方形砚面的四角由四个足支撑，足部多阴刻几何装饰图案；砚台平均边长21.6厘米，高6.5厘米。美国学者DennisLeidy曾对大同石雕方砚的功用提出质疑，认为其可能是用于放置供奉物的底座。但笔者结合上述考古实例，认为大同南郊出土的这件石雕作品符合魏晋南北朝时期方形四足砚的形制特征和尺寸大小，应该就是砚台无疑。与其他方形四足砚相比，该石雕方砚的装饰极为复杂，砚面、砚身、砚足和砚底都满布纹饰，以浮雕加线刻的技法刻画了不同主题的图案。下面笔者将详细考察石雕方砚装饰纹样的主题特征和排列方式，并以此探讨其制作时间和时代风格。
大同南郊石雕方砚砚面中心为一打磨光滑的长、宽各12厘米的方形砚堂，四周先缀一圈连珠纹，再嵌一周莲瓣纹。砚面四角为四个直径约4厘米的圆形高浮雕，以对角线为轴可分为两组：一组装饰一圈连珠纹，中心为略微下凹的平面，可能是做笔舔用；另一组装饰莲瓣纹，中心有孔，可用于插放毛笔。连珠纹由小圆圈相缀而成，最初是西亚、中亚织物和金银器上的常见纹样，随着丝绸之路的繁荣，于南北朝时期传入我国境内，作为骨架图案被广泛应用于各种媒介材质。砚堂和笔插周围的莲瓣纹为双层双瓣，先减地雕刻出错落重叠的双层莲瓣，再于上层莲瓣内以弧线刻画出肥硕的双瓣。这样的莲瓣纹在平城地区5世纪后半叶比较常见，如宋绍祖墓（年）屋形石椁的门簪。双层双瓣莲花纹还出现在石雕方砚的底部，但与砚面条带状的莲瓣纹不同，砚台底部呈现了完整的莲花。
底面正中央减地刻一朵八瓣的重瓣莲花，置于圆形轮廓线之内，中心的莲蓬亦作圆形，其间均匀分布五颗莲子。以重瓣莲花为中心，四周等距排布了八朵尺寸略小的莲花，围绕成一周。由于雕刻在砚台的底部，观者在一般情况下是无法看到这一组莲花的。但砚底莲花的雕刻并不比石雕方砚其他部位的装饰逊色，究其缘由，可能与其相对位置有关。尽管莲花位于砚台的底部，但是当方砚立于四足，砚底的莲花实际上是处于四足和砚底所构成空间的“顶部”位置。而顶部莲花的设计在佛教石窟中十分常见，比如云冈第七、八窟窟顶均刻有完整的重瓣莲花图案。砚底的莲花装饰可能与此砚出土地点有关联，笔者将在下一节讨论。砚堂外侧四周满布浮雕图案，对称分布。
四边的中间位置分别是两个耳杯形的内凹水池和两个长方形的上凸台面。耳杯形水池也见于北燕冯素弗墓和北魏宣武帝景陵出土的方形四足砚台，说明耳杯形水池在魏晋南北朝时期是比较流行的。值得注意的是，大同南郊石雕方砚砚面上的耳杯侧面轮廓呈曲线，区别于汉代漆耳杯的平底平口的造型，而与流行于北魏晚期的弧线形耳杯样式类似。上凸台面的侧面线刻三角纹，顶面四周围绕一圈连珠纹略微高出台面，可能是用来放置柱状墨锭的。两组耳杯形水池的两侧分别有一对身体交绕的动物，包括龙、鸟和蜥蜴目的四足爬行动物。两条龙的身体弯曲成S状，躯干和尾部缠绕，嘴衔住耳杯的口沿。与双龙相对是两只鸟，长腿，丰羽，颀长的颈部相互交缠，尖喙衔杯。
一般来说，与龙配对出现的多是朱雀或者凤鸟，但是这两只鸟的形象比较写实，类似水禽。砚堂另一侧的耳杯旁是两组四只类似蜥蜴的四足爬行动物，两组造型相同、对称分布。后面一只蜥蜴四脚伸展，扑咬住前方蜥蜴的躯体；前方蜥蜴站立，身体弯向耳杯，以嘴咬杯沿，上肢和下肢也分别倚靠杯侧。砚面的长方形上凸台面为人物或人物与动物组合的浮雕，尽管浮雕的细节有些许磨损，但仍可辨认出人物均披发、身着窄袖裤装，是典型的胡人形象。其中一组人物做角抵状，右方一人迈开弓步，抱住左侧一人的上身，左侧之人双腿微曲，顺势擒右侧之人的腰部。
角抵是游牧民族常见的竞技活动，至汉代演变成可供观赏的角抵戏，北魏时期角抵的图像并不多见，就目前发掘的考古资料来看，除此方砚外，还见于内蒙古和林格尔北魏遗址出土的一枚北魏晚期瓦当。与角抵相对的是乐舞，右边一人盘腿而坐，手弹琵琶，左侧一人两腿微曲，双手伸过头顶，做胡旋舞状。胡旋舞源于中亚粟特地区，北朝时期传入我国，胡旋舞者的形象在北朝后期和唐代非常流行，但在北魏平城时期较为少见，大同石雕方砚是现已知较早描绘胡旋舞的图像资料。
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