东汉元兴元年（105）蔡伦改进了造纸术。 他用树皮、麻头及敝布、鱼网等原料，经过挫、捣、抄、烘等工艺制造的纸，是现代纸的渊源。这种纸，原料容易找到，又很便宜，质量也提高了，逐渐普遍使用。为纪念蔡伦的功绩，后人把这种纸叫做“蔡侯纸”。
纸是汉族劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶，纸是用以书写、印刷、绘画或包装等的片状纤维制品。一般由经过制浆处理的植物纤维的水悬浮液，在网上交错的组合，初步脱水，再经压缩、烘干而成。中国是世界上最早发明纸的国家。根据考古发现，西汉时期(公元前206年至公元前8年)，中国已经有了麻质纤维纸。质地粗糙，且数量少，成本高，不普及。
远古以来，中国汉族劳动人民就已经懂得养蚕、缫丝。秦汉之际以次茧作丝绵的手工业十分普及。这种处理次茧的方法称为漂絮法，操作时的基本要点包括，反复捶打，以捣碎蚕衣。这一技术后来发展成为造纸中的打浆。此外，中国古代常用石灰水或草木灰水为丝麻脱胶，这种技术也给造纸中为植物纤维脱胶以启示。纸张就是借助这些技术发展起来的。
历史上关于汉代的造纸技术的文献资料很少，因此难以了解其完整、详细的工艺流程。后人虽有推测，也只能作为参考之用。总体来看，造纸技术环节众多，因此必然有一个发展和演进的过程，绝非一人之功。它是中国汉族劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶。
在造纸术发明的初期，造纸原料主要是树皮和破布。当时的破布主要是麻纤维，品种主要是苎麻和大麻。据称，我国的棉是在东汉初期，与佛教同时由印度传入，后期用于纺织。当时所用的树皮主要是檀木和构皮（即楮皮）。最迟在公元前2世纪时的西汉初年，纸已在中国问世。最初的纸是用麻皮纤维或麻类织物制造成的，由于造纸术尚处于初期阶段，工艺简陋，所造出的纸张质地粗糙，夹带着较多未松散开的纤维束，表面不平滑，还不适宜于书写，一般只用于包装。
直到东汉和帝时期，经过了蔡伦的改进，形成了一套较为定型的造纸工艺流程，其过程大致可归纳为四个步骤：
第一是原料的分离，就是用沤浸或蒸煮的方法让原料在碱液中脱胶，并分散成纤维状；
第二是打浆，就是用切割和捶捣的方法切断纤维，并使纤维帚化，而成为纸浆；
第三是抄造，即把纸浆渗水制成浆液，然后用捞纸器（篾席）捞浆，使纸浆在捞纸器上交织成薄片状的湿纸；
第四是干燥，即把湿纸晒干或晾干，揭下就成为纸张。
汉代以后，虽然工艺不断完善和成熟，但这四个步骤基本上没有变化，即使在现代，在湿法造纸生产中，其生产工艺与中国古代造纸法仍没有根本区别。造纸技术的发展主要体现在两个方面：在原料方面，魏晋南北朝时已经开始利用桑皮、藤皮造纸。到了隋朝、五代时期，竹、檀皮、麦杆、稻杆等也都已作为造纸原料，先后被利用，从而为造纸页的发展提供了丰富而充足的原料来源。
其中，唐朝利用竹子为原料制成的竹纸，标志着造纸技术取得了重大的突破。竹子的纤维硬、脆、易断，技术处理比较困难，用竹子造纸的成功，表明中国古代的造纸技术已经达到相当成熟的程度。唐时，在造纸过程中加矾、加胶、涂粉、洒金、染色等加工技术相继问世，为生产各种各样的工艺用纸奠定了技术基础。生产出来的纸张质量越来越高，品种越来越多，从唐代到清代，中国生产的用纸，除了一般的纸张外，还有各种彩色的腊笺、冷金、错金、罗纹、泥金银加绘、砑纸等名贵纸张，以及各种宣纸、壁纸、花纸等。使纸张成为人们文化生活和日常生活的必需品。纸的发明、发展也是经过了一个曲折的过程。
公元105年发明造纸后，造纸术就从河南向经济文化发达的其它地区传播。蔡伦被封到陕西洋县为龙亭侯，造纸术就传到汉中地区并逐渐传向四川。据蔡伦家乡湖南耒阳的民间传说，蔡伦生前也向家乡传授过造纸术。东汉末年山东造纸也比较发达，出过东莱县（今掖县）的造纸能手左伯。公元二世纪造纸术在我国各地推广以后，纸就成了和缣帛、简 牍的有力的竞争者。
公元三到四世纪，纸已经基本取代了帛、简而成为我国唯一的书写材料，有力地促进了我国科学文化的传播和发展。公元三到六世纪的魏晋南北朝时期，我国造纸术不断革新。在原料方面，除原有的麻、楮外，又扩展到用桑皮、藤皮造纸。在设备方面，继承了西汉的抄纸技术，出现了更多的活动帘床纸模，用一个活动的竹帘放在框架上，可以反覆捞出成千上万张湿纸，提高了工效。在加工制造技术上，加强了碱液蒸煮和舂捣，改进了纸的质量，出现了色纸、涂布纸、填料纸等加工纸。
从敦煌石室和新疆沙碛出土的这一时期所造出的古纸来看，纸质纤维交结匀细，外观洁白，表面平滑，可谓“妍妙辉光”。公元六世纪的贾思勰还在《齐民要术》中，专门有两篇记载了造纸原料楮皮的处理和染黄纸的技术。同时，造纸术传到我国近邻朝鲜和越南，这是造纸术外传的开始。 公元六——十世纪的隋唐五代时期，我国除麻纸纸、楮皮、桑皮纸、藤纸外，还出现了檀皮纸、瑞香皮纸、稻麦秆纸和新式的竹纸。在南方产竹地区，竹材资源丰富，因此竹纸得到迅速发展。关于竹纸的起源，先前有人认为开始于晋代，但是缺乏足够的文献和实物证据。从技术上看，竹纸应该在皮纸技术获得相当发展以后，才能出现，因为竹料是茎秆纤维，比较坚硬，不容易处理，在晋代不太可能出现竹纸。竹纸应该起源于唐以后，而在唐宋之际有比较大的发展。欧洲要到十八世纪才有竹纸。
这一时期的产纸地区遍及南北各地。由于雕板印刷术的发明，兴起了印书业，这就促进了造纸业的发展，纸的产量、质量都有提高，价格也不断下降，各种纸制品普及于民间日常生活中。名贵的纸中有唐代的“硬黄”、五代的 “澄心堂纸”等，还有水纹纸和各种艺术加工纸。唐代的绘画艺术作品已经有不少纸本的，正反映出造纸技术的提高。
在公元十到十八世纪的宋元和明清时期，楮纸、桑皮纸等皮纸和竹纸特别盛行，消耗量也特别大。造纸用的竹帘多用细密竹条，这就要求纸的打浆度必须相当高，而造出的纸也必然很细密匀称。先前唐代用淀粉糊剂做施胶剂，兼有填料和降低纤维下沉槽底的作用。到宋代以后多用植物粘液做“纸药”，使纸浆均匀，常用的“纸药”是杨桃藤、黄蜀葵等浸出液。这种技术早在唐代已经采用，但是宋代以后就盛行起来，以致不再采用淀粉糊剂了。
这时候的各种加工纸品种繁多，纸的用途日广，除书画、印刷和日用外，我国还最先在世界上发行纸币。这种纸币在宋代称作“交子”，元明后继续发行，后来世界各国也相继跟着发行了纸币。明清时期用于室内装饰用的壁纸、纸花、剪纸等，也很美观，并且行销于国内外。各种彩色的蜡笺、冷金、泥金、罗纹、泥金银加绘、砑花纸等，多为封建统治阶级所享用，造价很高，质量也在一般用纸之上。
这一时期里，有关造纸的著作也不断出现。如宋代苏易简的《纸谱》、元代费著的《纸笺谱》、明代王宗沐的《楮书》，尤其是明代宋应星的《天工开物》，对我国古代造纸技术都有不少记载。而《天工开物》第十三卷《杀青》中关于竹纸和皮纸的记载，可以说是具有总结性的叙述。书中还附有造纸操作图，是当时世界上关于造纸的最详尽的记载。 经过元、明、清数百年岁月，到清代中期，我国手工造纸已相当发达，质量先进，品种繁多，成为中华民族数千年文化发展传播的物质条件。 造纸术首先传入与我国毗邻的朝鲜和越南随后传到了日本。在蔡伦改进造纸术后不久，朝鲜和越南就有了纸张。朝鲜半岛各国先后都学会了造纸的技术。纸浆主要由大麻、藤条、竹子、麦杆中的纤维提取。大约公元四世纪末，百济在中国人的帮助下学会了造纸，不久高丽、新罗也掌握了造纸技术。此后高丽造纸的技术不断提高，到了唐宋时，高丽的皮纸反向中国出口。西晋时，越南人也掌握了造纸技术。公元610年，朝鲜和尚昙征渡海到日本，把造纸术献给日本摄政王圣德太子，圣德太子下令推广全国，后来日本人民称他为纸神。
中国的造纸技术也传播到了中亚的一些国家，并从此通过贸易传播到达了印度。
造纸术传入阿拉伯是在公元751年。那一年唐安西节度使高仙芝率部与大食(阿拉伯帝国)将军沙利会战于中亚重镇怛逻斯(今哈萨克斯坦的江布尔)，激战中，由于唐军中的西域军队发生叛乱，唐军大败，被俘唐军士兵中有从军的造纸工人。当时的阿拉伯人没有屠俘的习惯，因此被俘的唐军造纸工匠可以为阿拉伯人造纸，沙利将这些工匠带到中亚重镇撒马尔罕，让他们传授造纸技术，并建立了阿拉伯帝国第一个生产麻纸的造纸场。从此，撒马尔罕成为阿拉伯人的造纸中心。阿拉伯最早的造纸工场，是由中国人帮助建造起来的，造纸技术也是由中国工人亲自传授的。10世纪造纸技术传到了叙利亚的大马士革、埃及的开罗和摩洛哥。在造纸术的流传中，阿拉伯人的传播功劳不可忽视。
欧洲人是通过阿拉伯人了解造纸技术的，最早接触纸和造纸技术的欧洲国家是一度为阿拉伯人，摩尔人统治的西班牙。公元1150年，阿拉伯人在西班牙的萨狄瓦，建立了欧洲第一个造纸场。公元1276年意大利的第一家造纸场在蒙地法罗建成，生产麻纸。法国于公元1348年，在巴黎东南的特鲁瓦附近建立造纸场。此后又建立几家造纸场，这样法国不仅国内纸张供应充分，而且还向德国出口。德国是14世纪才有自己的造纸场。英国因为与欧洲大陆有一海之隔，造纸技术传入比较晚，15世纪才有了自己的造纸厂。瑞典1573年建立了最早的造纸厂，丹麦于1635年开始造纸，1690年建于奥斯陆的造纸厂是挪威最早的纸厂。到了17世纪欧洲各主要国家都有了自己的造纸业。
西班牙人移居墨西哥后，最先在美洲大陆建立了造纸厂，墨西哥造纸始于 1575年。美国在独立之前，于1690年在费城附近建立了第一家造纸厂。到19世纪中国的造纸术已传遍五洲各国。
为了解决欧洲纸张质量低劣的问题，法国财政大臣杜尔阁曾希望利用驻北京的耶稣会教士刺探中国的造纸技术。乾隆年间，供职于清廷的法国画师、耶稣会教士蒋友仁将中国的造纸技术画成图寄回了巴黎，中国先进的造纸技术才在欧洲广泛传播开来。1797年，法国人尼古拉斯·路易斯·罗伯特成功地发明了用机器造纸的方法，从蔡伦时代起中国人持续领先近2000年的造纸术终于被欧洲人超越。
造纸术的发明和推广，对于世界科学、文化的传播产生深刻的影响，对于社会的进步和发展起着重大的作用。
针对企图否定蔡伦是造纸术发明人，否定中国是造纸的发明国的歪风，1990年8月18日至22日在比利时马尔梅迪举行的国际造纸历史协会第20届代表大会一致认定，蔡伦是造纸术的伟大发明家，中国是造纸术的发明国。据洛阳市地方史志编委会石建厚同志考证。位于洛阳汉魏故城近郊的缑氏(今本魏书注：“纸氏”作“缑氏”，马涧河流经缑氏那一段河流古时为“造纸河”，沿岸原有“造纸河碑刻”，借已失损。)
总之，造纸术就是沿着唐朝—阿拉伯—欧洲这个路线传播的。 从迄今为止的考古发现来看，造纸术的发明不晚于西汉初年。最早出土的西汉古纸是1933年在新疆罗布淖尔古烽燧亭中发现的，年代不晚于公元前49年。
1957年5月在陕西省西安市灞桥出土的古纸经过科学分析鉴定，为西汉麻纸，年代不晚于公元前118年。1973年在甘肃居延肩水金关发现了不晚于公元前52年的两块麻纸，暗黄色，质地较粗糙。
1978年在陕西扶风中延村出土了西汉宣帝时期（公元前73~49年）的三张麻纸；1979年在甘肃敦煌县马圈湾西汉烽燧遗址出土了五件八片西汉麻纸。1986年甘肃天水放马滩出土的西汉文帝时期（公元前179~前141年）的纸质地图残片，表明了当时的纸可供写绘之用。从上述西汉出土的纸的质量来看，西汉初年的造纸技术已基本成熟。 造纸术——尤其是东汉蔡伦改进的造纸术（又称“蔡侯纸”），是书写材料的一次革命，它便于携带，取材广泛不拘泥，推动了中国、阿拉伯、欧洲乃至整个世界的文化发展。
有了文字之后，最重要的就是要有一个很好的载体。古代埃及人利用尼罗河的纸草来记述历史；在古代的欧洲，人们还长时间地利用动物的皮比如羊皮来书写文字；而中国，在造纸术发明以前，甲骨、竹简和绢帛是古代用来供书写、记载的材料。但是甲骨、竹简都比较笨重，秦始皇一天光阅读奏章，就要整整一车；绢帛虽然轻便，但是成本非常昂贵，也不适于书写。到了汉代，由于西汉的经济、文化迅速发展，甲骨和竹简已经不能满足发展的需求了，从而促使了书写工具的改进——纸被发明出来了。造纸是一项重要的化学工艺，纸的发明是中国在人类文化的传播和发展上，所做出的一项十分宝贵的贡献，是中国史上的一项重大的成就，对中国历史也产生了重要的影响。
