我国古代在甲骨文之后，记录文字的材料有了很大改进。在南方，到处都生长着竹子，树木资源更加丰富。人们就把竹子或木材削成一条条狭长而平整的小片用来书写，称之为竹简或木简。简的长度由十几厘米到1米不等，常用的约30厘米。一片简上写的字数有所不同。写字的人要随身带一把小刀，以备随时刮掉简上写错的字。简写满字后用绳子串起来，一串就叫一册。用丝绳串起来的叫丝编，用皮绳串起来的叫韦编。现代汉语中的简体"册"字，就是表示用绳子串成的简。
写一本书往往要用几十片甚至上百片的简，但这些竹简、木简太笨重了，给书写和阅读都带来了极大的不便。人们在不断地寻找各种可以用来代替竹简、木简的东西。在西汉时期，我国人民又发明了一种叫赫蹄的丝织品。这赫蹄就是纸的最原始形态。同时，劳动人民又发明了"麻纸"。但是，赫蹄和麻纸都不是因为需要用纸才大量生产的，归根结底，它们只是原始纺织工业的副产品。也就是说，人们只在制作丝绵和麻缕时，才顺便制造些赫蹄和麻纸，所以当时还没有真正意义上的造纸术，即没有完整的造纸方法。
到了东汉年间，蔡伦的出现使真正意义上的造纸术产生了。他完善了先人的方法，发明了用废料造纸的方法。蔡伦是东汉桂阳（现在的湖南郴州）人，从小就进宫当太监。汉和帝时担任尚方令，主管制造宫中的御用器物。在此期间，他接触了许多能工巧匠。
当时的社会生产力从东汉（公元25～220年）初年到汉和帝（公元89～105年）这段时期里，有了长足的发展，尤其是农业和手工业的发展速度较快。东汉王朝想治理好这样一个大国，不仅需要发展社会经济，还需树立起王朝的威信，从而迫切需要像纸这样的物品来向全国各地方便迅速地传递朝廷的法令。当时已开始使用赫蹄和麻纸这一类的原始纸了。蔡伦身为朝廷官员，应政治的需要，开始研究设计能方便地制造、大量生产的纸。他分析了赫蹄和麻纸的生产过程，发现它们是由细小的短纤维互相粘结，均匀摊铺而成的。要生产出真正的纸，首先要找到纤维细小柔轻，并能互相粘结的原料。
蔡伦首先选定了几种很容易找到的东西——树皮、麻头、破麻布、旧渔网。他让工匠们把这些筛选出来的原料剪断、切碎，再放在水池中浸泡。经过一段时间的水浸，这些原料中就只剩下耐烂的纤维。然后他们在石臼中将这些纤维捣成像浆一样的东西，这些浆被抄具抄成薄层，晒干后就成了纸。
汉和帝元兴元年（公元105年），蔡伦把纸进献给皇帝。皇帝看到这种纸原料广泛，制作方便，又质地轻薄，适合书写，便对蔡伦赞扬一番，下令在全国各地推广这种造纸法。因蔡伦是发明人，人们便把这种纸称为"蔡侯纸"。
后来，与蔡伦同时代的左伯和其他人改进了这种造纸法，使纸的质量有所提高；并大幅度地提高了产量，以适应当时文化事业发展的需要。到了晋朝，造纸技术发展到了较高的水平。当时有一种"剡溪藤纸"非常有名，这种纸是剡溪（今浙江嵊县一带）地区利用藤类植物造出的。当时官方、民间的文书都使用这种质量上乘的藤纸。同时，有的地方出现了以竹子为原料的纸。晋代以后，纸已经完全代替了帛。
我国是世界上第一个发明纸的国家，造纸术最先传入越南和朝鲜，而后，又从朝鲜传到了日本。后来又因一次战争传到了西方。纸成了全人类科技、文化交流的开路先锋，而蔡伦也被永远载入了中华史册。