La tecnología de la fabricación de papel pasó por varias etapas. Inicialmente se elaboraba a mano, triturando en tinas trapos merced a mazos movidos por energía hidráulica (pilas con mazos). La pila holandesa o pila con cilindro, más eficiente y de mayor capacidad, se generaliza a fines del siglo XVIII y la máquina continua, que representa el inicio del proceso de mecanización del sector, se difundió a partir de los años veinte del siglo XIX y alcanzó gran desarrollo a fines de dicha centuria. En España la primera máquina continua se instaló en Manzanares el Real (Madrid) en 1836. Hasta los años 60 del siglo XIX la materia prima fundamental consistió en trapos o esparto, y a partir de entonces se empezó a utilizar pasta de papel.
El País Vasco carecía de tradición en el sector de la industria papelera, si exceptuamos la fabricación de naipes llevada acabo en San Sebastián a principios del siglo XVIII (probablemente vinculada a una institución benéfica) o en Abando (Bizkaia), junto al convento de las Mercedarias en 1764, propiedad de un francés, Fernando Hour Milorgue y con mano de obra de su misma nacionalidad. Las primeras noticias de la existencia de molinos papeleros los sitúan en Bérriz (1779 molino papelero de Fausto Antonio de Arriaga, hijo de un escribano de Durango) y Zalla (algo posterior a 1782 (del IX señor de Urrutia de Avellaneda), aprovechando la infraestructura de antiguas ferrerías. De muy principios del siglo XIX data en Gipuzkoa el establecimiento de Alegría de Oria y de 1803 el de Nemesio Uranga en Tolosa. En 1817 existía una fábrica de papel a mano en Tolosa. En Bizkaia, la fábrica de papel sita en San Esteban de Echévarri, establecida en la ferrería de Leguizamón, y que funcionaba ya en 1833, disponía de un "cilindro de dieciséis cuchillas" para desgarrar los trapos. En los años cuarenta la llamada fábrica de La Peña (Basauri) estaba montada a la antigua, y otra más reciente, en el mismo municipio, llamada Artunduaga, no parecía más innovadora. Y nada se aclara de la instalada en Abando.
Estos y otros intentos no parecen consolidarse hasta el traslado de las aduanas a la costa en 1841 y tecnológicamente se situaron en la fase más tradicional, con mazos y tinas y alguna, como la de Echévarri, con la pila holandesa. Una vez que las aduanas se situaron en la costa y en la frontera francesa una parte de las inversiones industriales autóctonas y foráneas (francesas) se dirigió hacia las fábricas papeleras, aprovechando los saltos de agua dejados por los molinos y las ferrerías en decadencia, ya que las nuevas empresas funcionaron en sus inicios con motores hidráulicos. En 1842 empezó a producir la fábrica de papel continuo La Esperanza, ubicada en Tolosa, de la compañía Brunet, Guardamino y Tantonat. En pocos años el sector creció de forma notable. Para los años sesenta estaban funcionando cinco empresas de papel continuo: tres en Tolosa, entre ellas la ya citada Esperanza, una en Alegría y otra en Irura de los señores Echezarreta, Larion y Aristi (1844). Además dos de papel a mano o de barba (en Belaunza y en Zegama) y dos de cartón y papel de estraza (Legazpia y Tolosa) y probablemente otra de estraza en Amezketa. En San Sebastián los señores Rousson, Mayor y compañía establecieron en 1846 una de papel pintado. Parte de los capitales y de la mano de obra cualificada y sobre todo la tecnología procedían del extranjero, de Francia en especial. La maquinaria de La Esperanza venía de Angoulème (Francia) y la instaló su constructor, M. Matteu. Para 1860 la industria papelera del País Vasco y Navarra (las estadísticas engloban los datos de ambos territorios por razones fiscales), se situaba en España en tercer lugar, detrás de Barcelona y Alicante en cuanto al valor del papel producido y en primer lugar en cuanto a peso, seguida de Barcelona, Tarragona y Gerona. Del total español, el País Vasco y Navarra disponían entorno a 6 por 100 del número de tinas para papel florete, medio florete, de fumar, común, de embalar y de estraza y el número de máquinas de papel continuo representaba el 18 por 100, lo que evidenciaba un intenso proceso de modernización. Por esas fechas aún se utilizaba como materia prima trapos, restos de alpargatas y pasta de esparto. El hecho de que en San Sebastián existiera en la segunda mitad de los años cuarenta un gran "depósito... de papel mecánico" sugiere que el mercado para las fábricas de papel continuo no se limitaba a la provincia. La medida de 1846 que reservó la demanda de papel en la administración pública al hecho a mano y el incremento del consumo de tabaco no parecen subyacer al desarrollo de la producción papelera en Bizkaia y en Gipuzkoa, ya que la máquina continua no proporcionaba esas clases de papel.
La segunda guerra carlista (1872- 1876) representó un serio contratiempo. Pero la extensión de la red ferroviaria desde los años sesenta, que en algunos casos pasaba cerca de las fábricas de papel (evidente en Tolosa) y el cambio tecnológico que supuso la sustitución, como materia prima, de los trapos por la pasta mecánica de madera benefició particularmente a las papeleras vascas, ya que, al principio, la pasta de madera se importaba del Norte de Europa y por tanto el coste de transporte resultaba más barato para la empresas situadas en la cornisa cantábrica que para las ubicadas en el Mediterráneo o en el interior. Y la red ferroviaria permitía distribuir a un coste aceptable un producto peso y relativamente barato como era el papel corriente. Además estaban las abundantes disponibilidades hídricas.
Como en otros sectores industriales, en torno a 1900, tuvo lugar un importante proceso de agrupación de empresas. Surgió así en 1901 la Papelera Española, integrada por la Papelera del Cadagua, la Vizcaya, la Vascongada, la Guipuzcoana, la Laurak Bat, la Navarra, la Zaragozana, la Gosálvez, la Manchega, la Magdalena, la Aragonesa y la Segoviana.
La Primera Guerra Mundial (1914-1918) eliminó la competencia exterior y favoreció el crecimiento del sector. Un segundo proceso de concentración tuvo lugar en 1927, año en el que se constituyó la Asociación Papelera, que agrupaba al 80 por 100 de las fábricas españolas. Esta asociación cerró las empresas más ineficientes y promocionó nuevas fábricas como la Papelera del Oarso en Errenteria, en 1931. Al mismo tiempo promovió la integración vertical, con plantaciones forestales, creación de editoriales, -Espasa-Calpe- y periódicos -El Sol-. No es una casualidad que el director general de la Papelera Española, Don Nicolás María de Urgoiti, fuese también director del diario El Sol.
La Guerra Civil, la Segunda Guerra Mundial, la política autárquica franquista y la falta de divisas dificultaron la importación de materia prima (pasta de papel). Se buscó la utilización de nuevas fibras y el autoaprovisionamiento de pulpa de madera a través de una política de reforestación basada en el eucaliptos y en el pinus insignis, árboles de rápido crecimiento y que proporcionaban una fibra adecuada. De la inmediata posguerra data la Papelera del Norte (1943). Dada la necesidad de abundantes recursos hídricos, en Gipuzkoa la industria papelera tendió a concentrarse en las riberas del Oria, sobre todo en Tolosa, y en Bizkaia en la cuenca del Cadagua. En 1955 Gipuzkoa y Bizkaia producían el 41 por 100 del papel nacional y el 34 por 100 de la pasta.
El desarrollo de la industria papelera ha estado estrechamente ligado a la edición (libros, prensa...) como lo pone en evidencia que en 1955 el 55 por 100 de las Tm. de papel producidas se destinara a la imprenta (40,44 por 100) y a papel prensa (14,26 por 100). El bajo nivel de lectura en España ayuda a comprender la lentitud de los procesos de modernización del sector, en buena medida.
En el Censo Papelero Nacional de 1971 había 21 fábricas en Gipuzkoa, siete en Bizkaia y cuatro en Navarra. Por las mismas fechas, de una producción española total de papel y cartón de 1.339.467 Tm., Gipuzkoa producía 293.487 Tm., Bizkaia 103.618 y Navarra 74.971 Tm. La región vasco-navarra producía casi el 36 por 100 del total español.
El papel, dadas sus características -fácil de destruir y de degradar, y que no usa elevados productos químicos- es un producto nada o poco contaminante, aunque en su fabricación se requieran grandes cantidades de agua, Sin embargo, la fabricación de celulosa plantea el problema de las lejías residuales vertidas a los ríos.