雕版印刷發明之後，人們用木板做原料，相當省錢。一部書版，可以印出幾百部，幾千部，比起一字一句地靠手抄寫，真是簡便多了。它的發明和推廣，對文化的普及和發展，確實起了很大的推動作用。但是雕版印刷還是有它的缺陷。第一，每印一頁書就得刻一塊版，每印一本書就得刻一副版，人力物力耗費甚多。第二，一部大書往往要花上幾年，甚至幾十年才能完成；如果印了一次不再印第二次，顯然是很大的浪費，倘因不得已的事故半途而廢，損失更大。第三，一塊塊書版，佔據著大量空間，保存起來也不是件容易的事。針對這些缺點，我們的祖先又繼續鑽研，努力改進，終於發明了比雕版印刷術更為先進的活字印刷術。
活字印刷術的原理和雕版印刷有相同的地方：這就是都先製成凸出的反體字，而後刷上墨，把它印在紙上。不同的地方是：雕版印刷是用整塊的書版，而活字印刷用的是一個個單字。印書時，先把需要的單字排成版，就可以印刷了；印完後，再把書版拆開為一個個單字，以備下次排印。這樣，一副活字可以根據不同的書稿一次次地排版，就可以印出許多部不同的書，既省錢，又省力，印刷又快，大大提高了印書的效率。這種活字印刷術，就是我們的祖先首先發明的，它的發明者就是我國宋朝的畢昇。
畢昇是北宋中期即公元11世紀人，關於他的生平事迹我們知道得太少了。同時代的著名科學家沈括(公元1031—1095年)，曾著了一部《夢溪筆談》，這是一部用筆記體裁寫成的關於我國古代科學成就的書，其中有一段關於畢昇的記載，除此之外，再也找不到其他材料了。後人提到畢昇的事迹，也都是照抄或摘錄沈括的原文。《夢溪筆談》中說他是一位「布衣」，也就是說他是一位沒有做過官的普通平民百姓，但他究竟是什麼樣的普通百姓也就無從知道了。有人因為沈括在書中另一地方說到一位「老鍛工畢升」，以為就是畢昇，因而推測他是一位鐵工。但是就年代推算起來，似乎不可能是同一人。也有人說他是刻字工人，這也是推想，缺乏文獻根據。電影《畢昇》，說他在杭州開設畢氏活字印書鋪，也是虛構的，不可信。畢昇的籍貫無從考查，有人說他是四川人；有人因為沈括是杭州人，因而推測畢昇可能也是杭州人，這些都沒有充分根據。在發現新材料以前，畢昇的生卒年月、出生地點和職業只好存疑了。
現在我們知道的畢昇的唯一事迹，是他在北宋仁宗慶曆年間，即公元1041—1048年，發明了活字印刷術，這件事記載在《夢溪筆談》中。
按照沈括所記，畢昇發明的活字印刷術，可分為三個主要步驟。首先是制活字。他用一種質地細膩的粘土(膠泥)，製成一個個像銅錢那樣薄的小泥塊，像刻圖章一樣在每一塊上刻一個字，放在火上燒過，就成了堅硬的活字。每字都刻好幾個，對於「之」、「乎」、「者」、「也」這些常用字，每字刻20多個，以備排版時一字重複出現時使用。這些活字是活字印刷的基本工具。其次是排版。先預備一塊鐵板，上面鋪上一層松脂、蠟和紙灰一類的東西，再用鐵做一個書版大小的鐵范(鐵框)。印書時先把鐵范放在鐵板上，依照書稿把所需要的活字排在范內，排滿版後，就把鐵板放在火上烘一下，使松脂和蠟稍一熔化，再用平板按壓一下，使字面平整。等到松脂和蠟凝固了，這活字就牢固地膠著在版上，排版的手續就完成了。最後一步，就是在版上施墨印刷。如果要加快印刷，可以用兩塊鐵板替換，一版印刷，一版排字，前一版印刷完畢，後一版就準備好了。這樣互相交替著用，既可節省時間，又可提高印刷效率。印刷完了，再把鐵板放在火上烘一下，等松脂和蠟熔化，就可以把活字取下來，以備下次使用。在這一過程中，印刷的三個主要步驟——制活字、排版、印刷，已經完全具備了。因此，畢昇的這一發明，雖然還很原始簡單，但它的基本原理與現在通行的鉛活字排印方法完全相同。從這裡可以看到畢昇是很有科學頭腦並富於創造精神的人，他的這項發明，是對人類文化發展的重大貢獻，比歐洲谷登堡發明鉛活字整整早了400年。
遺憾的是，畢昇在當時用這套泥活字究竟印過什麼書，現在已很難稽考了。相傳清末版本目錄學家繆荃孫(公元1844—1919年)曾說，北宋范祖禹(公元1041—1098年)著的《帝學》一書有宋代泥活字印本傳世，該書收載了上起伏羲氏下至宋神宗歷代賢君的事迹，用意是宣揚祖德祖法，啟迪後賢，是一部有關資治的書。當時的宋朝正如范仲淹在《岳陽樓記》中所說的那樣「政通人和，百廢俱興」，因此用活字儘快把這部書印出來，也是時政所需要的；又因為此說出自名家繆荃孫之口，所以人們都信以為真，這本書現藏重慶圖書館。1978年國內版本學家匯聚成都，共同鑒定此書，結果均認為絕非宋代泥活字印本，而是清代活字印的翻刻本，這樣，唯一傳世的所謂宋代泥活字印本遺存靠不住了。過去還傳說唐代韋應物的詩賦集《韋蘇州集》(因韋曾出任蘇州刺史，故名)有宋代泥活字印本傳世，這也是一種誤解，其實它是明代的活字印本。在畢昇之後，他的活字印刷術在相當長的時期里沒有得到廣泛應用，這主要是因為在封建社會裡，勞動人民的發明創造不會受到統治者的重視，當時統治階級的史學家連畢昇的名字都不肯載入史冊，更不要說期待封建政府支持這項發明了。同時，封建時代書籍的需要量雖然在逐步增長，但畢竟十分有限，每次印書，往往印數很少，活字印刷的優越性，還不能充分顯示出來。正如沈括所說：「若止印二三本，未為簡易，若印數十百千本，則極為神速。」這說明一次印數太少，影響了活字印刷術的推廣和應用。其次，也有技術上的原因，泥活字容易殘缺，不能耐久，不易上墨。由於這些原因活字印刷術未能廣泛流傳開來。還有人說，畢昇在發明了泥活字之後，沒過幾年就去世了，因此來不及向同行們介紹他的新發明，這可能也是這項發明未能及時流傳和很少資料記載的原因，不過，這只是推想而已。
畢昇死後，他創造的活字落到了沈括的侄子輩手裡，被當作「古董」寶藏起來，這樣，世界上第一副泥活字從此默默無聞了。但是畢昇的這項發明，實在是印刷史上一次偉大的技術革命，這項技術並沒有因為畢昇去世而被人遺忘，而是被後人繼承下來繼續使之發展。
在畢昇發明泥活字之後50多年，即北宋崇寧二年(公元1103年)，浙江溫州出版了活字印本佛經，這是1987年在溫州市郊白象塔出土北宋文物中得到證明的。這裡出土有《佛說觀無量壽佛經》殘頁和同一出處的《寫經緣起》殘頁。後者寫有「崇寧二年五月」，它與前者紙質相同，色澤相似，因而考古學者斷定佛經亦為同年之物。溫州燒瓷工業發達，有燒制泥活字的物質和技術條件，所以考古學者斷言溫州出土的這件佛經殘頁，當為《夢溪筆談》中關於泥活字印刷記載的確切實物見證。如果此說成立，這是目前所見到的最早的泥活字印本了，也是世界上第一本泥活字印本。
後來，南宋時，做過宰相的周必大(公元1126—1204年)，曾仿照畢昇的方法，在1193年用泥活字印過自著的《玉堂雜記》 。他在給友人的信中說，近用沈括的方法(實即畢昇的方法)「以膠泥銅板，移換摹印，今日偶成《玉堂雜記》」。這可以說是宋朝的最可信的泥活字印本，可惜原印本也早已失傳了。
宋朝以後，泥活字印刷還繼續被人採用，並取得了成功。