蔡伦发明的造纸术和火药、指南针、印刷术一起，是中国古代科技史上的四大发明，是中国人对世界文明的巨大贡献。他出生于农家，从小家境贫寒，为了生计，于东汉明帝永平末年人宫做了太监。进宫之后，蔡伦从小黄门做起，小心谨慎，不敢有半点马虎。到了汉和帝年间，蔡伦升任中常侍，参与国家机密大事。后来又加官尚方令，掌管宫廷手工作坊，监督御用品的制造。89年，蔡伦开始负责监管刀剑武器和其他器械的制造工作。蔡伦监督制造的器械，全都精工坚密，世人争相仿效。当然，他最杰出的贡献是发明了造纸术。
进宫之前，蔡伦就对造纸感兴趣，曾经用破旧的废物糅合在一起，作过许多加工试验，虽然不是很成功，却对造纸用的材料有了很深的了解，为他后来成功改进造纸术奠定了基础。
他认真总结西汉以来用麻质纤维造纸的经验，经过长期的实验，对造纸的原料和造纸工艺都进行了改革，引发了书写材料的革命。他把树皮、麻头、破布和旧渔网等作为造纸的原料，不但扩大了原料的来源，还降低了造纸的成本；在传统流程的基础上，增加了用石灰进行碱液蒸煮的工序，使植物纤维分解速度加快，分解分布得更加均匀细致；经过切断、捣碎、沤煮、化桨、定型、风干等一整套工艺流程，纸张的质量大大提高，书写起来极为方便。
105年，蔡伦将他监造的优质纸张进献给汉和帝，因造纸有功，被封龙亭侯。之后，植物纤维造纸开始代替竹简、缣帛，成为广泛使用的书写材料，蔡伦也被后世奉为造纸祖师。
经过蔡伦改革之后，造纸业开始成为一个独立的手工行业，在全国各地发展起来。纸的推广使用，使保存文献、记载历史、交流思想、积累传播文化更为方便有力地促进科学技术的发展。后来，蔡伦的造纸术陆续传到朝鲜、越南、日本、阿拉伯以及非洲和欧洲，到19世纪，又传到澳洲，被世界普遍接受。
蔡伦不仅被中国的造纸工人奉为造纸鼻祖“纸神”，还被日本等国的造纸工人尊为祖师，历代奉祀。我国大部分的产纸地区，都有为祭祀蔡伦而建造的庙宇。每年的阴历三月十六日是蔡伦的祭祀纪念日。元朝政府曾经在他的故乡耒阳重修蔡伦庙，蔡伦的墓地陕西洋县也有他的祠庙。
蔡伦发明的纸和造纸术，具有划时代的伟大意义，为人类文明与进步作出了巨大的贡献。它充分显示了中华民族古老悠久的历史和灿烂辉煌的古代科技成就，是中华民族的骄傲。