早在商代以前，中國的先民已能植桑養蠶，繅絲織絹。對於次繭一般將其加工成絲綿：把次繭用水煮沸，脫除膠質，用手工把繭剝開，加以清洗，再浸沒在水中的篾席上，用棒反複捶打，直到蠶衣被搗碎，蠶繭散開連成一片，絲綿即成。這種方法叫“漂絮法”，最早見於戰國時代。《莊子·逍遙遊》說：“宋人有善為不龜手之藥者，世世以辟為事。”即“浮”意，“僻”為“漂”的意思，“辟”即絮的意思，這句話是說宋國人多以漂絮為業，能做防手龜裂的藥。漂絮法以製絲綿為主要目的，但每次漂絮完畢，總有一些殘絮遺留在篾席上，晾幹後即可得一層殘絮交織的薄片，這就是絲絮紙。既然絲織的縑帛可以書寫，那麼絲絮紙也可用於書寫。但是殘絮有限，產量不多，價錢也較貴，加上易於腐壞，不能長期存放，所以難以普及推廣。
中國是世界上最早種植和利用麻類植物的國家之一，大麻盛產於黃河流域，苧麻多植於南方。麻紡首先一道工序就是漚麻，利用水中的微生物分解麻類韌片纖維中的膠質，從而達到脫膠的目的。《詩經·陳風》中寫道，“東門之池，可以漚麻”，“東門之池，可以漚佇”。《詩經·周南》中也說：“葛之覃兮，施於中穀，維葉莫莫。是刈是，為締為絡，服之無敦。”“刈”是“割”的意思，是“煮”的意思，“緒”表示細布，“絡”為粗布。可見當時已發展到運用煮製的方法來脫膠。據對長沙馬王堆出土的西漢苧麻布的分析，當時已采用草木灰或石灰的水來煮漚麻類，以使其脫膠。
麻類植物的脫膠及稍後加工成較細麻絲的工藝，和製絲綿的漂絮法一樣，都為造紙術的發明提供了技術上的借鑒。通過對古紙的分析，參考傳統的手工造紙技術，古代造紙工藝應包括以下幾個步驟：第一，將大麻、苧麻等原料洗淨切碎；第二，將切碎的原料在石灰或草木灰的堿性水溶液中浸漚，以除去其中的果膠、色素及木素；第三，將已除去膠質的纖維在石臼中舂搗成漿；第四，反複清洗已搗碎成漿的纖維素，再製成棉絮狀，用竹席或絲製網篩抄出一層纖維薄片，曬幹或晾幹後即成紙。以上造紙工序的技術基本上已包含在漚麻、漂絮的工藝之中，在屢見絲絮薄片和麻縷現象的啟迪下，發明造紙術是可以想像的。
早期的造紙技術顯然不會很完備，所造的紙的質量也不穩定，例如出土的灞橋紙結構就比較鬆散，其中還有沒被切斷的較長麻纖維。加上紙被人們認識要有個過程，造紙技術的推廣更需要一個動因，產量有限的紙張很難取代簡牘、縑帛等書寫材料，有條件的王公貴族寧可用縑帛，也不會使用紙。所以在造紙術發明的初始階段，即在西漢時期，甚至在東漢的很長一段時間裏，書寫的主要材料仍是簡牘和縑帛。例如，1973～1974年在長沙馬王堆西漢墓葬中先後發現了900多枚竹簡和2萬多字的帛書及5幅精美的彩繪帛畫。這就是當時南方使用簡牘和縑帛為書寫材料的一個反映。改變這一狀況，使紙成為主要的書寫材料，要歸功於蔡倫。
蔡倫和造紙術的改革發展
《後漢書·蔡倫傳》記載：“蔡倫字敬仲，桂陽（今湖南耒陽）人也……永元九年（97），監作秘劍及諸器械，莫不精工堅密，為後世蔡倫像法。自古書契多編以竹簡，其用縑帛謂之為‘紙’，縑貴而簡重，並不便於人。倫乃造意用樹膚、麻頭及敝布、漁網以為紙。元興元年（105）奏上之。帝（漢和帝）善其能，自是莫不從用焉。故天下鹹稱‘蔡侯紙’。”據考《後漢書》這一記載是來自《東觀漢紀》的“蔡倫傳”，該傳是漢桓帝元嘉元年（151）延篤等人根據漢桓帝的指示撰寫的。蔡倫卒於漢安帝建光元年（121），時代相去不遠，所以延篤等人的記載是可信的。
晉張華（232～300）的《博物誌》亦雲：“蔡倫始搗故漁網造紙。”董巴（3世紀人）的《輿服誌》雲：“東京有蔡侯紙，即倫也，用故麻，名麻紙，木皮名穀紙，用故漁網，名網紙也。”南朝劉宋的盛弘之在《荊州記》中寫道：“倫始以漁網造紙，縣人今猶多能作紙，蓋倫之遺業也。”這些記載一再表明蔡倫其人其事是有充分根據的。
蔡倫在明帝永平十八年（75）入宮為太監，建初中為小黃門，漢和帝永元元年（89）升中常侍，永元九年（97）兼少府尚方令。東漢時少府下屬的尚方相當於皇室的手工工場，專門製作禦用器物。在蔡倫主持下，尚方製造了大量精美的禦用器物。而使蔡倫名垂青史的是，在他任尚方令期間，總結了零散的民間造紙術，加以革新，利用尚方的有利條件，造出了一批質地良好的紙，於漢和帝永元十七年（105）獻給了漢和帝劉肇，受到了表彰和重視，紙和造紙術從此為人們所推崇。漢安帝元初元年（114），蔡倫被封為“龍亭侯”，人們稱尚方所造的紙為“蔡侯紙”。漢安帝建光元年（121），蔡倫因卷入宮廷鬥爭而被迫服毒自殺。根據以上的史料，蔡倫作為一個造紙專家，其貢獻有：