고산동우물 내부에서는 고구려의 도기, 기와, 벽돌, 마구, 숫돌 등 유물들이 출토되었다. 유물 중 기와와 벽돌은 고산동우물 부근에 있는 대성산성(大城山城)과 안학궁(安鶴宮)의 출토 유물과 동일한 것들이다. 이러한 사실은 고산동우물을 쌓은 시기가 대체로 대성산성과 안학궁의 축조 시기와 서로 일치한다는 것을 보여준다.
고산동우물의 깊이는 현재 7.5m이다. 고산동우물의 윗부분이 허물어진 것과 지금의 지표에서 1.5m 내려가서 우물의 축석상태가 드러난 모습을 고려한다면 원래 깊이는 9m 이상이었을 것으로 추정된다. 고산동우물은 밑바닥이 암반으로 이루어져 있으며, 벽체는 암반 위에 직경 13∼16m의 통나무로 50㎝ 높이의 귀틀을 네모나게 짠 후, 그 밖에 사암질 석재로 쌓았다. 우물 바닥에서 높이 1.7m까지는 한 변 길이가 1.15m 되는 사각벽을 쌓았다. 사각벽 위부터 2.65m 구간까지는 팔각으로 벽을 쌓았으며, 팔각벽 위로는 원통형으로 벽을 쌓은 후 마감하였다. 벽체의 두께는 우물 바닥에서 꼭대기까지 50㎝로 일정하며, 석재들이 서로 맞물리도록 견고하게 쌓았다.
고산동우물은 사각형, 팔각형, 원통형 등 다양한 모양으로 벽체를 쌓아올린 고구려의 축조 기술을 엿볼 수 있는 유적이다.
고산동우물은 우리나라에서 처음 발굴된 고구려시기의 우물로서 발해시기 우물과 계승관계가 엿보이는 역사유적이다. 북한의 국보급 제172호로 지정·관리되고 있다.