紙張有兩種主要的化學降解途徑：酸催化水解和氧化。1g紙在50cm3水中的pH值可以衡量其酸度。紙張保護化學的早期工作發現堿性舊紙比酸性紙強得多。

紙張可以通過吸收二氧化硫和氮氧化物等污染物或在制造過程中變酸。傳統上，添加硫酸鋁（或“造紙用明礬”）以硬化或“調整”紙張。雖然這提供了初始強度，但它也是酸度的來源（參見論文中的酸度來源）。由于制造添加劑，從1850年開始的世紀制造的大多數紙張都是酸性的。

將纖維素的葡萄糖分子連接在一起的β-縮醛氧橋易于酸水解。這會破壞鏈條并削弱纖維。以這種方式分解的紙變得又硬又脆，并且容易分解。

通常由光引發的氧化會使紙張變色。紙張中的纖維素（及其衍生物）和木質素都可以被氧化。在纖維素中，羥基氧化成醛、酮和羧酸會導致變色。但木質素是紙張光變黃的主要原因。它包含幾個帶有共軛芳環和羰基的發色團，這些發色團在近紫外光譜（300-400nm）中吸收。當這些發色團吸收光時，它們會分解成黃色的酮和醌，使紙變黃。由于這些分子本身吸收可見光，因此它們充當次級發色團并可以進一步反應，從而加劇變黃和降解過程。

上述內容翻譯源自MichaelSeery《Paperconservation》。