我们说，纸的第一发明权不属蔡伦，并无意否定蔡伦在造纸术上的革命性贡献，因为毕竟是蔡伦发明的造纸工艺流程一直延续了两千余年，现在造纸业的基本程序仍然未有实质性改变。那么，蔡伦的贡献主要是什么呢？
还是让我们先来看看与蔡伦造纸有直接关系的制造丝质纸的工艺。段玉裁注《说文》中讲道，上古人穿衣不是丝，就是麻。丝的加工，就是把蚕茧放到碱水中煮，然后络、漂。络是从茧中抽出丝来，漂是洗去碱液和杂质。漂丝时会有少量的丝絮落入水中，达到一定浓度时用竹帘捞取，放到竹帘上，就能得到薄薄的一层，晾干后就是纸。看来造纸术与漂丝有密切关系。我国的养蚕和漂丝都有非常悠久的历史。《庄子·逍遭游》有“世世以浒潞光(纩)为事”的说法，注家李颐认为“浒潞光”就是“漂絮水上”“漂絮”就是“以水击絮”，但怎样击法，不得而知。现在人们手工洗纸浆的方法应该和这差不多，大概是把纸浆装进缔布口袋之中，扎口，缚在捣棍的一端，放进水中捣洗。落入水中的丝絮再用一种叫做箔的密致竹帘捞取。每一帘成一张纸。这样造出的纸就是丝质纸。
蔡伦起初是用渔网做纸(叫网纸)，后又用破布做成“丝延如麻”的纸(麻纸)，用树皮做纸(谷纸)。蔡伦的制纸过程对以前的造纸工艺应该说有许多重要改进，他的方法大致是：搜集一些破布、旧渔网、麻头和树皮等，用水浸透，润胀，再用斧头剁碎，用水洗净，浸入草木灰水，加热蒸煮，除去原料中的木素、果胶、色素和油脂等杂质后，用清水漂洗，入臼捣碎，放到水里形成悬浮的浆液，就是“纸浆”，然后用多孔而致密的纸模(当时是用编织细密的帘子)捞取纸浆、滤水后，留下一层薄薄的纸料，取下放到阴凉干燥处晾干，就成了纸。
由此可以看出，蔡伦对造纸术的主要贡献有两条：一是他使以前比较粗糙的植物纤维纸变成质地优良、堪作书写用的植物纤维纸；二是他使造纸材料的来源大大地扩大了。他不但用麻、破布、渔网，而且还用树皮做原料，这大大降低了纸的成本，从而使纸的运用普遍推行开来。《后汉书》说，自元兴六年(公元105年)蔡伦将他造的纸献给皇帝，受到皇帝的称赞以后，“自是莫不从用焉，”自此都开始使用纸了。晋人傅咸在《纸赋》中赞美说：“夫其为物，厥美可珍。
廉方有则，体洁性真。含章蕴藻，实好斯文。”说蔡伦的纸实在很美，令人珍爱，又廉价、方便、洁净，深得人们喜爱。从根本上改变了纸在社会上的地位。
蔡伦的造纸工艺对现代造纸术仍有直接影响的是这样两个关键步骤：一是在草木灰水中蒸煮，这是现代碱法化学制浆过程的滥觞；二是纸模的设计，要能使它的孔与纸浆中的纤维尺寸相适合，既能很快地使水漏下，又能使纸浆纤维留在上面，形成均匀的薄层。当时，虽然用的是细密帘子，却是现代纸模即抄纸器的雏形，而抄纸器是长网造纸机或圆网造纸机的主要部件。我们甚至可以这样说，蔡伦的造纸工艺不过是现代造纸工艺的原始形式。
蔡伦的造纸术极大地促进了东汉造纸业的发展，造纸技术也不断提高。东汉末年，东莱(今山东黄县)人左伯造出了质量很高的纸，成为历史上又一着名的造纸能手。他造的纸比“蔡侯纸”更加光洁细腻，成为当时名贵的书写材料。
1974年，甘肃武威县的一座东汉墓中出土了有文字墨迹的纸张。1942年，在内蒙古还出土了一张东汉信纸。1901年，在敦煌发现了两片东汉纸，上面写有诗句和书信。
在“蔡侯纸”的推动下，东汉人孔丹还发明了着名的“宣纸”，它因盛产于安徽宣城而得名。“蔡侯纸”虽然已经很好，但仍有易变黑变黄，且易剥落的缺点。孔丹就尝试制造一种经久不变的纸。他在宣城一棵檩树的树干上发现了一层雪白的东西，像一张薄薄的膜，柔软且纤韧。孔丹后经反复实践，终于发明了用檩树皮和寥草作原料的纸，即宣纸。
宣纸又叫“四尺丹”，是为纪念孔丹而得名。它是国画艺术的重要载体，使我国的国画艺术兴盛两千年而不衰。宣纸的制造因原料变迁而不断进步，唐代永徽年间，宣州和尚以沉香、楮树造纸；明清两代，随着印刷和作画业的发展，在造纸原料方面，不再局限于檀皮纸。制造技术方面也有较大的提高，例如施以胶肌、染色、上蜡、砑光、洒金、描金、刻花、印花等工艺，都已具备了较高的水平。19世纪末，宣纸还曾获得巴拿马博览会金质奖章。