在紙出現以前，人類曾經使用過許多材料來寫字記事。最初是把文字刻在龜甲上或獸骨上，叫做甲骨文。商周時代，人們又把文字鑄在青銅器上，或者刻在石頭上，叫做鐘鼎文、石鼓文。到了春秋末期，人們開始使用新的書寫記事材料，叫做"簡牘"，"簡"就是竹片，"牘"就是木片。把文字寫在竹片、木片上，十分便捷，可是連篇累牘，十分笨重。當時，也有用絹帛作書寫材料的，但絹帛價格昂貴，一般人用不起。
伴隨著生產的發展，社會的進步，人類不斷地在尋找新的書寫材料，最終發明了理想的書寫材料，那就是紙。造紙術的發明，不但改變了"簡重而帛貴"的現狀，而且促進了人類文明的程序。那麼造紙術是誰發明的呢?長期以來一般都歸功於東漢時的宦官蔡倫，《後漢書·蔡倫傳》明確記載："自古書契多編以竹簡，其用縑帛(即按書寫需要裁好的絲織品)者謂之為紙。縑貴而簡重，並不便於人。倫乃造意(發明、創造)用樹膚、麻頭及敝布。魚網以為紙。元興元年，奏上之。帝善其能，自是莫不從用焉，故天下鹹稱"蔡侯紙"。" 由於《後漢書》作者對這一事件的記錄非常明確，而且《後漢書》在當時和歷史上都具有重要意義和地位，所以在沒有其它歷史文獻為證的情況下，後人認定，是東漢蔡倫發明了造紙術。一些學者把蔡倫向漢和帝劉肇獻紙的公元105年，作為紙的誕生年份。
但自從1933年，已故考古學家黃文弼在新疆羅布淖爾地區發現了一片西漢中葉古紙後，部分學者開始對造紙術的發明問題產生了不同的看法。這是一片麻紙，長約40釐米，寬約100釐米，紙面可清晰見到麻，在同一遺址中還發現有漢元帝元年(公元前48年)的木簡，因此，黃文弼認為該紙當為西漢時期的文物，比"蔡倫造紙"早了一個半世紀。其後是1957年，在西安市東郊的灞橋再次出土了比新疆羅布泊的紙還要早約一個世紀的西漢初期的古紙，而且有數十張之多，灞橋紙主要由大麻和少量苧麻的纖維所製成。在此之後，1973年在甘肅居延漢代金關遺址出土了西漢時的麻紙"居延紙"，1978年在陝西扶風中顏村漢代窖藏中，也出土了西漢時的麻紙"扶風紙"。1979年在敦煌漢代烽燧遺址中掘出的"馬圈灣紙"，1986年，在甘肅天水市附近的放馬灘古墓葬中，出土了西漢初年文、景二帝時期(公元前179-公元前141)的繪有地圖的麻紙"放馬灘紙"。1990年，在敦煌甜水井西漢郵驛遺址中發掘出了多張麻紙，其中3張紙上還書寫有文字。2002年，甘肅敦煌懸泉置遺址出土了200多片紙文書殘片和麻紙，定名為蔡倫前紙--懸泉置紙。從同時出土的紀年簡牘和烽隧磚塊看，遺址的上限為漢武太始三年(前94)，下限至魏晉，歷時400年左右。主要用麻織物和很細的絲織物製作，用於書寫檔案、信件及包裹物品。
這部分學者指出，除此以外，早在蔡倫以前，在史籍裡也有一些關於紙的記載。如《三輔舊事》上曾說：衛太子劉據鼻子很大，漢武帝不喜歡他。江充給他出了個主意，教他再去見武帝時"當持紙蔽其鼻"。太子聽從了江充的話，用紙將鼻子掩蓋住，進宮去見武帝。漢武帝大怒。這件事發生於公元前91年。又如《漢書·趙皇后傳》記載：漢武寵妃趙飛燕的妹妹趙昭儀要害死後宮女官曹偉能，就派人送去毒藥和一封"赫蹄書"，逼曹偉能自殺。據東漢人應劭解釋，"赫蹄"就是"薄小紙也"(後人稱為絲棉紙)。再如《後漢書·賈逵傳》說，公元76年漢章帝令賈逵選二十人教以《左氏傳》，並"給簡、紙經傳各一通"。以上有關紙的文獻記載，都早於公元105年，即蔡倫向漢和帝獻紙那一年。
綜合考古發現和史書記載，持否定造紙術是蔡倫發明的學者認為，"發明造紙術的是西漢勞動人民。東漢勞動人民在繼承西漢造紙技術後，又有所改進、發展和提高。至和帝時，尚方令蔡倫組織少府尚方作坊充足的人力、物力，監製出一批精工於前世的良紙，於元興元年奏上，經推廣後，"自是天下莫不從用焉"。"這是爭論中的一種意見。現在學術界傾向於這一種觀點，就連中學教科書也將"蔡倫發明紙"改為"蔡倫改進紙"。
然而，另一種意見則堅持認為，蔡倫是我國造紙術的發明者。這部分學者指出，根據漢代許慎《說文解字》中有關紙的解釋，在蔡倫之前古代文獻中所提到的紙，都是絲質纖維所造的，實際上不是紙，只是漂絲的副產品。根據造紙的一般原理，要造成一張中國式的植物纖維紙，一般都要經過剪下、漚煮、打漿、懸浮、抄造、定型乾燥等基本操作。本世紀考古學家發現的幾種"紙"，實際上都不符合這一特徵。
例如"灞橋紙"，經過實體顯微鏡和掃描電子顯微鏡對其紙樣進行觀察，不少纖維束橫過整個紙狀物表面，而且大多數纖維在自然端部並未斷開，從紙狀物的邊緣又折回到其表面上來。這說明所謂灞橋紙基本上未經過造紙過程必不可少的重要環節--剪下。顯微鏡還觀察到"灞橋紙"纖維壁光滑完整，無帚化分絲起毛現象，這說明所謂灞橋紙未經過造紙的另一個關鍵環節--打漿。"灞橋紙"沒有經過剪下、打漿等造紙的基本操作過程，不能算真正的紙。或許只是漚過的紡織品下腳料，如亂麻。線頭等纖維的堆積物，由於長年墊襯在古墓的銅鏡之下，受鏡身重量的壓力而形成的片狀。並且"灞橋紙"的發現過程也值得懷疑，當時出土物已經離開了現場，是4天之後在工人宿舍存放的出土物中撿到的，而且撿來之後散亂地放置在取土處一旁的空地上，長時間無人管，並非是外界宣揚的從"西漢墓"取出。有的研究者還從出土的灞橋紙上辨認出上面留有與正楷體相仿的字跡，酷似新疆出土的東晉寫本《三國志·孫權傳》上的字型，據此認為灞橋紙可能是晉代的產品。
對於蔡倫前紙--懸泉置紙被定為西漢紙，同樣證據不足。懸泉置紙出土遺址長年中大多數時候風沙強勁，風沙攪動地表隨時可擾亂廢棄堆積物(古紙主要是從垃圾堆積坑中掘得的)。歷史上，懸泉驛站曾多次翻修重建，旁邊有魏晉烽燧遺址，烽燧亦多次坍塌重建和修繕，驛站本身曾被大小掩過，被大火燒過。在這諸多的因素下，考古中的土層和器物的關係就顯得有些複雜，許多時候需要考古人員用經驗去識別和判斷，如果機械地僅僅依據土層和器物共生的關係，難免會捉襟見肘。譬如在第一層(表土層)，就出土了不應該同時出現的西漢紀年竹簡和宋明時的器物。並且根據書法學家鑑定，懸泉"西漢紙"上的字跡明顯地顯示了魏晉時代的書法特徵，這與"西漢紙"出現了時間上的錯位。
另外幾種西漢紙，經現代技術檢測，居延紙與扶風紙屬同一種類型，它們雖具備了紙的初步形態，但它們只經過部分最簡單的製作環節，非常粗糙，只能算作紙的雛形。"馬圈灣紙"被鑑定為"雙面塗布紙"，而加填和塗布工藝是很晚的時候才出現的工藝。有專家曾鑑定此紙為唐紙。至於"放馬灘紙"，也有不少疑點，假設此紙地圖是從西漢墓中取出，但該墓內已被積水長年浸潤，而且死者衣服屍骨皆蕩然無存，一張經過兩千餘年風化的薄脆的紙怎麼能完好存世呢?
這部分學者也舉出史書記載與否定蔡倫造紙的學者針鋒相對。(1)《後漢書》有關蔡倫造紙的記載主要取自劉珍的《東觀漢記》。劉珍和蔡倫是同時代的人，應為可信。(2)王隱在《晉書》中記載："蔡倫以故布搗剉作紙。"(3)晉人張華在《博物志》中說："蔡倫煮樹皮以造紙。"(4)東漢人桑軟在《水經》中稱蔡倫"搗故漁網為紙。"(5)《後漢書集解》引用了《晉書》版本之一稱"蔡倫搗故布、漁網抄作紙。"