宋庆历年间（1041年－1048年），平民毕昇发明了胶泥（黏土）活字印刷术，这是目前世界上最早的活字印刷技术。
活字印刷术被英国人李约瑟称为中国的四大发明之一，盛赞其为世界文明作出的突出贡献。
相比雕版印刷，活字印刷大大提高了不同种类印刷品的生产效率，是印刷史上一次重要的革命，对世界文化的发展、传播和交流起到了关键的推动作用。
比如与宋朝并立的西夏国，它吸收到周边文明的先进文化和技术革新，利用活字印刷术出版了大量佛教经典，世界现存最早的活字印刷品就是1103年的西夏文《佛说观无量寿佛经》。
敦煌出土了同时代的回鹘木活字以及蒙古文木活字，这说明毕昇发明活字后不久，这一技术已经西传至西夏和回鹘的广大地区，即今天的宁夏、甘肃、内蒙和新疆等地。且回鹘文活字以音节为单位，蕴含了西方字母活字形成的基本原理。
此外，印刷术向东扩散。高丽从中国引进了活字印刷术，在1234年使用铜活字印刷了《详定古今礼文》。16世纪末，日本用活字刊行了《古文孝经》、《劝学文》等作品。
15世纪的西方，德国人古腾堡发明了活字印刷术，这一技术在欧洲广泛传播，并在文艺复兴、宗教改革、启蒙运动等事件中扮演了重要角色，同时推进了印刷工业化进程，对现代世界文明有巨大影响。有些学者认为，古腾堡十分可能受到了中国印刷技术的影响。
那么，这项伟大发明是如何出现的呢？
首先，雕版印刷是毕昇发明活字印刷的基础。唐朝868年印制的《金刚经》说明，至迟在这时，雕版印刷术已经得到应用。
雕版印刷改变了过去人工抄写书籍的方式，提高了印书效率，一个印工一天可印1500～2000张，一块印板可连印上万次。883年，唐朝的成都书肆出现了一些“阴阳、杂记、占梦、相宅、九宫、五纬之流”的书，以及“字书小学”，“率皆雕版印纸”。这时，雕版印刷术已经是唐朝民众普及文化的重要媒介。
宋代雕版印刷更加发达，日臻完善，已知的雕版印刷品就有七百多种，且数量十分可观。开宝四年（公元971年），成都雕刊了全部《大藏经》，费时长达二十二年，雕版达十三万块之多，是雕版印刷出现以来规模最大的一部书。
北宋国子监，大印经史书籍，光刻版就有十多万块。可见当时印刷业规模之大。因此，即使活字印刷术被发明后，雕版印刷仍然被中国社会普遍采用。
不过，雕版印刷的缺点也逐渐暴露。第一，木质雕版并不耐用，需要经常更换，限制了印书数量。第二，雕刻时一旦出错，整块板都不能使用，工时成本较高。第三，印刷大部头的书籍时，雕版数量会急剧增加，既不便保存，也不便使用。
另外，宋代民间印刷业的兴盛，给毕昇提供了资金和技术积累。在宋朝，家家都可以刻印书籍。而宋代的书籍作为一种广泛流通的商品，促进了民间出版社——书坊的发展。激烈的市场竞争之下，其刊印质量相当精美。
沈括在《梦溪笔谈》中记载毕昇为“布衣”，虽然无法考证具体身份。但毕昇必然与印刷工坊有着直接的联系，极有可能为熟练的工匠或书坊坊主。
毕昇靠着自身的技术积累和不断钻研，最终研制出了世界上最早的活字印刷术。
《梦溪笔谈》里面详细记载了胶泥活字的制作方法。
首先，将胶泥做成四方长柱体，其中一面刻字，再用火烧硬，一个活字就做好了。排版时，要先备一块铁板，在铁板上铺上松脂、蜡、纸灰等的混合物，铁板四周圈一个铁框。
在铁框内摆放做好的活字印，摆满后为一版。然后用火烤，混合物熔化后，趁热用平板在活字上压一下，使字面平整，一块活字印刷板就做好了。
其次，在印刷时会使用两块铁板，一块用来印刷，一块用来排字，交替使用以提高效率。类似“之”“也”的常用字会多印几块，防止一版内多次重复使用。遇到生僻字时，就随刻随用。这些活字在不用的时候会放进小木格储存，并贴上标签分类，便于快速分拣使用。
最后，只要涂满油墨便可以印刷了。
但此时的活字印刷术还有许多缺陷，比如松脂成本高昂，印刷工人需要识字等等限制，没有得到广泛应用，而是停留在了技术层面上。因此，活字印刷术继续革新、完善。主要有以下两个方面：
一，木活字的发展与应用，使印刷术进一步发展。
《梦溪笔谈》提到，毕昇尝试制木活字，但由于木头纹理分明，遇水膨胀后便高低不平，难以使用，最终放弃。不过，木活字却在西夏和回鹘先后得到了应用。1908年，敦煌出土了1014枚12世纪的回鹘文木活字，将活字印刷提升到了字母活字的新层面。
元代农学家王祯，也成功地使用了木活字。他在编写《农书》时，详细记述了木制活字的制作方法，并在1299年成功印刷了六万字的《旌德县志》，用不到一个月的时间印刷了100部，可见效率之高。
清代也出现了大规模使用木活字印刷的现象。比如，乾隆年间组织印刷的《武英殿聚珍版丛书》，是历史上制造木活字最多、印书量最大的一次。这引起民间模仿的高潮，清人程伟元便用木活字印刷了《红楼梦》一书。此外，还有道光年间的《学海类编》、嘉庆年间的《续资治通鉴长编》等都应用了木制活字。
木活字印刷，成为清代中、后期主要的印刷方法之一。清代的泥活字印刷不是主流，但也较为常见。
二，金属活字的发展与应用，标志印刷术的成熟。
南宋时期，已经出现了铜制活字来印刷货币会子。金代在1154年也开始印铜版宝钞，因此金代在此时就有铜活字。元代王祯也提到南宋有人“铸锡作字”，且元、明两代都延续了用铜活字印刷宝钞的习惯。
明清时期，出现了更为广泛的金属活字印刷。
明孝宗弘治三年（1490年），江苏无锡印书家华隧用铜活字排印书籍千余卷。台北中央图书馆所藏的1490年华燧铜活字《宋诸臣奏议》是中国现存最早的全金属活字印刷品。
明神宗万历二年（1574年），出现了铜活字排印的《太平御览》1000卷。明代的《宋诸臣奏议》、《渭南文集》、《石湖居士集》、《曹子建集》、《蔡中郎文集》、《吴中水利通志》、《唐人集》、《玉台新咏》等，都是十分珍贵的明代铜活字本。
清朝康、雍年间则由政府的印刷出版机构——武英殿，直接组织用铜活字排印《古今图书集成》。此书总数有一万余卷，五千余册，达1.6亿字，规模浩大可谓史无前例。而其中的铜活字，中间也有小孔，用铁丝贯穿，和元代王祯所述宋代锡活字中有小孔一脉相承。
不过，从宋代出现一直延续到清代中期，历经几个世纪的发展，活字印刷为何没有成为市场上的主流呢？
第一，活字印刷在宋代是新兴的技术，在制作工艺上没有雕版印刷完善。由于一字一刻，经常出现活字大小不一，笔迹不同的情况。活字磨损后，排版的间距也会出现变化，这样印刷品不够整洁。
第二，汉字的形态数量过于庞大。汉字总数有10多万，即使常用汉字也有3000-5000个。要印一部书，会用到几万到十几万个活字。在当时的技术条件下，这样的工程量也是惊人的。而欧洲的拼音文字体系，只需数十种字母便可应用。因此，只用了半个世纪，古登堡的活字印刷术就在整个欧洲得到了普遍应用。
第三，古代传统的审美观和相对保守的思维惯性。
时人眼中，雕版是书法艺术的载体。汉字的撇、钩、竖、捺，时而交叉，时而呼应，笔画之间，起承转合，承载了人们的审美追求。雕版书籍排行整齐, 字体结构美观。人们习惯了用艺术品的眼光来看待印刷品，并加以收藏。对于追求汉字行文灵秀飘逸的中国人来说，活字印刷品就显得粗糙许多。不少文人雅士认为雕版印刷是正统，活字印刷是不入流的。
最终在晚清时期，西方成熟的活字印刷工艺反向输入到中国境内。
英国的传教士撒母耳·台约尔在1827年至1835年间，研究设计了价廉物美的金属活字，并第一次成功印刷了汉字圣经。1839年，另一名英国传教士理雅各，将马六甲英华书院及其印书厂的汉文活字和印刷机器迁往香港。这成为西方人铸造的中文铅字传入中国之始。
今天，活字印刷术的发明已逾千年，印刷工业进入了电子控制和自动化的时期，而计算机的应用更是将人类带入数字印刷的新时代。人们在印刷技术的革命中迎来了新一次的信息爆炸。