我国古代四大发明：指南针 火药 造纸术 印刷术
人类对自然的认识，发明、发现、经验的总结无法通过遗传传给下一代的，它需要通过一种媒体记录下来，供后人学习、继承。在没有发明文字的时代，只能靠口传心记。文字发明之后，则需要有记录的载体。人类尝试了各种天然物品，龟甲、兽骨、金石、竹简、木牍、缣帛等，这些物品虽然也能记录文字，但有的昂贵，有的笨重，有的不易多得。寻找新的载体是我们的先人的梦想。纸的发明大大提高了人类积累、继承前人经验的能力，为社会的发展提供了有力的保障。
纸发明前的书写材料
文字发明以前古人以结绳记事，由于无法辨认绳结所代表的事物，经常出现错误。文字出现以后，我国先民曾利用甲骨、金石记事。金石笨重，使用起来很不方便。在纸出现之前，竹简、木牍、缣帛是主要的书写材料。竹简、木牍十分笨重，所占的空间又很大，写作和阅读都很不便利。秦始皇统一天下，政事不论大小，全他一人裁决，他规定一天看章奏（竹简）一百二十斤（秦一斤合今半市斤），不看完不休息。可算是一个“体力劳动者”了。当时的所谓“学富五车”书的大学者，其实也没有读过多少书，只不过看过五车竹简、木牍而已。它所含的信息量很难与现在一本比较厚的书相比。晋朝人挖掘了战国时期魏襄王的坟墓，从中得到竹简古书15篇，约有10万余字，装了数十车。可见这种书的笨重。缣帛虽然便于书写，但价格昂贵。汉代一匹缣（2.2汉尺宽，4.0汉尺长）值六石（720汉斤）大米，只有少数皇家贵族才能享用，一般人根本消受不起。
三千多年前，人们把文字刻在龟甲和兽骨上，称为甲骨文，这是我国最早的文字。
起源于商代，单独的竹片称为简是一种书写材料，若干根简编缀在一起叫册。
起源于战国，人们将文字写在丝织品上称为帛书。
纸的发明过程
西汉初年，稳定，思想文化十分活跃，对传播工具的需求旺盛，纸作为新的书写材料应运而生。许慎著的“说文解字”，成书于公元100年。许慎认为纸是丝絮在水中经打击而留在床席上的薄片。这种薄片可能是最原始的“纸”，有人把这种“纸”称为“赫蹄”。这可能是纸发明的一个前奏，关于这种“纸”的记载，可以追溯到西汉成帝元延元年（公元前12年）。“汉书·赵皇后传”中记录了成帝妃曹伟能生皇子，遭皇后赵飞燕姐妹的，她们送给曹伟能的毒药就是用“赫蹄”纸包裹，“纸”上写：“告伟能，努力饮此药！不可复入，汝自知之！”。由此推测纸可能与丝有一定关系。
远古以来，我们的先人就已经懂得养蚕、缫丝。秦汉之际以次茧作丝绵的手工业十分普及，韩信在未发迹之前“乞食漂母”的漂母，大概就是以此为生的。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，借助竹器沥干丝缕也是此法的一个重要步骤，它是造纸中抄纸的原型。我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。
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。1958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；
1973年在甘肃金关出土，为西汉麻纸，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。
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。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。它是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶。
蔡伦改进造纸技术
关于造纸术的起源，过去多沿用历史学家范晔在《后汉书·蔡伦传》中的说法，认为纸是东汉时代宦官蔡伦于汉和帝元兴元年（公元105年）发明的。其实古籍中的已有记载，在蔡伦‘发明’纸之前，已经有人使用纸张。“后汉书·贾逵传”提到，建初元年（公元76年）汉章帝命贾逵选择成绩优秀的太学生二千人，奖给“简、纸、经传各一通”。这说明当时已用纸抄写书籍，这个时间早于蔡伦造纸近30年。“东观汉记” 中只记有“蔡伦典尚方作只纸” “东观汉记”的作者刘珍、延笃等人，都是蔡伦同时代的人，如果蔡伦发明了纸他们是不会不记载的。20世纪以来由于西汉古纸的发现，蔡伦发明纸的说法开始动摇，继而被否定。蔡伦虽然不是纸的发明者，但他仍然是一位造纸技术的革新和推广者。
蔡伦，字敬仲，东汉桂阳（今湖南耒阳）人，东汉明帝十八年（公元75年）入宫当宦官，章帝建初年间为小黄门。和帝即位提升为中常侍，永元九年（公元97年）兼少府尚方令。尚方是皇家的手工场，专门监督制造各种御用器物。那时，造纸术虽然已经发明，纸张可能只在民间流传。由于质量问题，纸张也难登大雅之堂，不少文人雅士并不看好纸张。蔡伦看到了纸张取代简帛的前景，利用尚方的有利条件，改革造纸技术，制造了一批质地精良的纸。
蔡伦认真总结了前人的经验，他认为扩大造纸原料的来源，改进造纸技术，提高纸张质量，就可以使纸张为大家接受。蔡伦首先使用树皮造纸，树皮是比麻类丰富得多的原料，这可以使纸的产量大幅度的提高。树皮中所含的木素、果胶、蛋白质远比麻类高，因此树皮的脱胶、制浆要比麻类难度大。这就促使蔡伦改进造纸的技术。西汉时利用石灰水制浆，东汉时改用草木灰水制浆，草木灰水有较大的碱性，有利于提高纸浆的质量。元兴元年（公元105年）蔡伦把他在尚方制造出来的一批优质纸张献给汉和帝刘肇，汉和帝很称赞他的才能，马上通令天下采用。这样，蔡伦的造纸方法很快传遍各地。公元114年蔡伦被封为“龙亭侯”，民间便把他制作的那种纸称为“蔡侯纸”。汉安帝时，宦官和外戚，相互倾轧。蔡伦难于应付这种斗争，于公元121年服毒。
“汉代造纸工艺流程图”形象地再现了两汉时期的造纸术，将麻头、破布等原料经水浸、切碎、洗涤、蒸煮、漂洗、舂捣、加水配成悬浮的浆液、捞取纸浆、干燥后即成为纸张。
蔡伦献纸之后，造纸技术和纸张广为流传。东汉末年，东莱人左伯也是一位造纸能手。他造的纸，比蔡侯纸更为白洁细腻。赵歧著的《三辅决录》中，提到左伯的纸、张艺的笔、韦诞的墨，说它们都是名贵的书写工具。笔、墨和纸并列，说明纸已是当时常用的书写材料。纸成为竹简、木牍、缣帛的有力竞争者，到了三、四世纪就基本上取代了简帛，成为唯一的书写材料，这就有力地促进了科学文化的发展。
东晋末年，豪门桓玄把持朝政。公元404年，废晋安帝，并下令以纸代简。简牍文书从此基本绝迹。纸不仅在民间流通，而且成为官方文件的载体。
造纸技术的发展
造纸原料的多样性是造纸发展的一个重要方面。 西汉时期的纸大都以麻为原料，东汉也以麻纸为主，到蔡伦时代，又利用树皮（主要是楮皮）造纸。此后，各种树皮纸纷纷问世。魏晋时期发明了桑皮纸、藤皮纸。唐代又出现了利用某些香树的树皮造的纸，称为香皮纸。特别值得一提的是用竹子造纸，唐中叶出现了竹纸。竹纸的发明使造纸的原料大大丰富了。竹料制浆难度较大，必须改进制浆方法，提高制浆效率，我国劳动人民在唐代就解决了这个问题。竹浆造纸可以说是现代木浆造纸的先驱。
以青檀皮为原料的宣纸，至今享有盛名，据《新唐书》记载，唐代宣州生产的纸为贡品。有人认为，这可能就是宣纸。宋代安徽徽州是当时的纸业中心之一。宋末，泾县开始生产宣纸。
宋代，有人用废纸与新鲜纸浆混合，制成一种名为“还魂纸”的纸。苏易简在《文房四谱》中记录了用麦杆、稻草造纸事情。
有关造纸术的著作，宋以后相继出现，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·杀青篇》对中国古代造竹纸和造皮纸的技术作了系统的总结。他把造竹纸过程概括为五个环节，即新竹漂塘、碱液蒸煮、打浆抄造、覆帘压纸、透火焙干。书中还有造纸作业图，是当时世界上关于造纸技术最详细的记载。
纸药的应用是造纸术中一项重要的发明。造纸的过程中往往要向纸浆中加入某些植物粘液，古代纸工称之为纸药。纸药的作用是作为悬浮剂，使纸浆中的纤维分散。同时它还能防止纤维互相粘结，使湿纸易以分张或揭分。我国古代造纸时常用的纸药是从黄蜀葵、杨桃藤、槿叶等的植物榨取的粘液制成的。
造纸术向外的传播
造纸术首先传入与我国毗邻的朝鲜和越南，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。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。公元七世纪造纸技术经高丽传到日本。
公元751年（唐玄宗十年）唐安西节度使高仙芝率部与阿拉伯军队交战，唐军大败，被俘士兵中有从军的造纸工人。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。最初造的麻纸，是以破布为原料，不但用了中国的技术，而且采用中国式的设备。
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瑞典最早的纸厂。到了17世纪欧洲个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。
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。