Aunque se la conoce oficialmente con la denominación de Casa Milà popularmente recibió el sobrenombre de La Pedrera, que irónicamente alude, a su aspecto exterior, parecido a una cantera a cielo abierto.

La Casa Milà fue un encargo que el industrial Pere Milà i Camps y su esposa, Roser Segimon i Artells, hicieron a Antoni Gaudí el año 1906. La idea era construir un edificio en la parcela en el límite entre Barcelona y Gracia, como residencia familiar, pero también con pisos de alquiler, en un momento en que el Ensanche de Barcelona se convirtió en el principal motor de la expansión urbanística de la ciudad, lo que trasformó al paseo de Gracia en el nuevo centro residencial burgués.

La Casa Milà es un reflejo de la plenitud artística de Gaudí: pertenece a su etapa naturalista (primera década del siglo XX), periodo en que el arquitecto perfecciona su estilo personal, inspirándose en las formas orgánicas de la naturaleza, para lo que puso en práctica toda una serie de nuevas soluciones estructurales originadas en los profundos análisis efectuados por Gaudí de la geometría reglada. A ello añade el artista catalán una gran libertad creativa y una imaginativa creación ornamental: partiendo de cierto barroquismo, sus obras adquieren gran riqueza estructural, de formas y volúmenes desprovistos de rigidez racionalista o de cualquier premisa clásica, siempre ha sido considerada una obra de ruptura, fuera de los esquemas de su tiempo, una rara avis dentro del propio modernismo y, especialmente, una obra que se ha anticipado a la arquitectura del siglo XX. El edificio se construyó sobre un solar de 34 por 56 metros, con 1835 m2 de superficie. Consta de seis plantas articuladas alrededor de dos patios interiores, uno circular y otro oval, más un sótano, un desván y la azotea.

Esta estructura consta de dos edificios adosados e independientes, cada uno con su propia puerta de acceso y su propio patio de luces, que están comunicados únicamente en la planta baja. Sin embargo, la fachada presenta una estructura unitaria y común a ambos edificios.

El sótano, donde se sitúa un garaje, contiene un gran pilar de hierro del que parten diversas vigas igualmente de hierro que sostienen el patio circular, situado inmediatamente encima. La fachada tampoco cumple una función estructural, sino de revestimiento, por lo que su diseño y ornamentación presentan una acusada libertad creativa, con formas ondulantes que evocan el oleaje marino y generan diversas sensaciones lumínicas según la hora del día. Los 33 balcones son de hierro forjado, con una decoración de motivos abstractos y fitomorfos. Gaudí diseñó incluso un tipo de baldosas hexagonales de cerámica para situar en el pavimento de la calle, con motivos nuevamente marinos (algas, estrellas de mar, caracolas). Esta baldosa fue elegida posteriormente para pavimentar el paseo de Gracia barcelonés.

El conjunto, por lo innovador, es una típica obra gaudiniana en la que las líneas geométricas son sólo rectas formando planos curvos. Toda su fachada está realizada en piedra calcárea, salvo la parte superior, que está cubierta de azulejos blancos, cuya combinación evoca una montaña nevada. En la azotea se encuentran grandes salidas de escalera rematadas con la cruz gaudiniana de cuatro brazos, y chimeneas recubiertas de fragmentos de cerámica, con la apariencia de cabezas de guerreros protegidas por yelmos.

El interior de la Casa Milà está diseñado de forma funcional para una comunicación fluida entre las diversas partes del edificio. Para ello, la planta baja presenta dos accesos con vestíbulos que comunican exterior e interior, y que conectan con los dos patios de luces, favoreciendo igualmente el tránsito interior entre las dos zonas del edificio. Los dos amplios portales permiten el paso de los vehículos, que tras los vestíbulos de entrada pueden acceder al garaje inferior a través de unas rampas que dan al sótano. Para el acceso a las viviendas, Gaudí priorizó el uso de ascensores, reservando las escaleras como acceso auxiliar y para servicios comunes. Sin embargo, para el acceso al piso principal colocó dos grandes escalinatas, decoradas con pinturas murales. Los pisos de viviendas fueron diseñados por Gaudí de tal forma que pudiesen amoldarse fácilmente a las necesidades de los inquilinos, ya que al no tener muros de carga los espacios son intercambiables y adaptables.

La decoración de la vivienda principal fue una de las más lujosas y detalladas del edificio, a cargo de Josep Maria Jujol, quien diseñó el mobiliario y diversos elementos decorativos, así como algunos detalles en relieve en columnas y techos, siempre bajo la supervisión de Gaudí.

Desde el año 2013, La Pedrera es propiedad de la Fundación Catalunya-La Pedrera, que es la encargada de organizar exposiciones, actividades y visitas.