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