Il procedimento, chiamato da Senefelder "stampa chimica", si diffuse rapidamente nel mondo dell'arte, dal momento che permetteva di produrre molte copie di disegni eseguiti a mano libera. Verso la fine del XIX secolo, si impiegavano più lastre per trasferire fino a trenta colori diversi su un singolo foglio di carta, producendo raffinate litografie a colori dall'aspetto di delicati acquerelli. La moderna litografia a colori, invece, impiega solo quattro inchiostri ma permette di ottenere ogni possibile sfumatura di colore.

All'inizio del XX secolo, si scoprì che l'inchiostro poteva essere trasferito dalla superficie litografica a una superficie intermedia di gomma e successivamente su carta. La gomma infatti permette di trasferire l'inchiostro su un supporto cartaceo, ma anche su una grande varietà di materiali che non possono essere stampati in modo diretto, come la plastica e il metallo. Inoltre, poiché un morbido strato di caucciù aderisce perfettamente alla superficie da stampare, la qualità della stampa risulta molto più nitida.

Oggi, al posto delle originali superfici stampanti su lastra di calcare si usano per lo più sottili lastre di alluminio, o di altri materiali come la plastica e l'acciaio, che vengono avvolte intorno al cilindro stampante.

Per essere impressionate, le lastre vengono dapprima ricoperte da un sottile strato di materiale fotosensibile, ad esempio un fotopolimero, che subisce una variazione di solubilità quando è esposto a un'intensa sorgente di luce blu e ultravioletta. Le immagini vengono impresse sulla lastra esponendo quest'ultima alla luce che viene fatta passare attraverso un positivo o un negativo di pellicola.

I procedimenti di stampa a rilievo si basano sullo stesso principio del timbro. L'inchiostro viene applicato sulle parti in rilievo della superficie stampante e poi trasferito su carta o su altri materiali, applicando una moderata pressione. I due tipi di stampa a rilievo più usati sono la tipografia e la flessografia, che si distinguono per le diverse caratteristiche delle superfici stampanti e degli inchiostri. Nella tipografia si impiegano una superficie stampante dura, di metallo o di plastica, e un inchiostro molto viscoso, mentre in flessografia la superficie stampante è di caucciù o di plastica morbida e l'inchiostro è fluido.

Originariamente le superfici per la stampa a rilievo venivano preparate componendo i caratteri mobili delle singole lettere in modo da formare pagine di testo, le cosiddette forme tipografiche. L'inchiostro veniva applicato sulle zone in rilievo della forma per essere poi trasferito su carta o pergamena.

Le lastre flessibili e gli inchiostri altamente fluidi rendono la flessografia il metodo ideale per stampare su materiali non porosi, come il polietilene e le lamine metalliche. La preparazione di un rullo stampante con lastre di caucciù è un procedimento che richiede molto tempo perché numerose lastre vengono montate su un singolo rullo e ciascuna di esse deve essere sovrapposta correttamente sulle altre.

Le macchine da stampa per la flessografia sono semplici perché l'inchiostro fluido si distribuisce facilmente sulla superficie stampante, senza la necessità di un complesso sistema di inchiostratura. Normalmente vengono usati nastri di carta continua piuttosto che fogli, e i rulli stampati vengono tagliati in un secondo momento. Può essere impiegato inchiostro idrosolubile in modo da evitare l'uso di solventi tossici.

La rotocalcografia è un procedimento di stampa a grande tiratura che impiega un meccanismo di trasferimento dell'inchiostro molto diverso da quello della stampa a rilievo. La superficie stampante è un rullo di metallo liscio coperto da una miriade di minuscole cavità che formano le immagini da stampare. Il rullo, che può essere lungo 2,5 m e oltre, è parzialmente immerso in un recipiente pieno di inchiostro fluido a base di solvente. Una volta che il rullo è stato bagnato, una lama d'acciaio scorre lungo tutta la sua lunghezza, raschiando l'inchiostro dalla superficie e lasciandolo solo nelle cavità. L'inchiostro viene quindi trasferito sulla carta, che entra in contatto con il rullo applicando un'intensa pressione.

I rulli per la rotocalcografia sono di acciaio con un sottile strato superficiale di rame, depositato per via elettrochimica, che viene inciso per formare le cavità che trasferiranno l'inchiostro. Terminata questa operazione, il rullo viene placcato con un sottile strato di cromo, in modo da ottenere una superficie dura in grado di resistere alla lama. Le cavità che raccolgono l'inchiostro sono di profondità variabile, in modo che la tonalità dei puntini d'inchiostro risultanti cambi di conseguenza. Con questo metodo si possono stampare una grande varietà di toni di grigio, ottenendo così ottime riproduzioni di originali fotografici.

La stampa a colori si ottiene usando quattro rulli stampanti distinti per i quattro inchiostri di base, ciano, magenta, giallo e nero, ognuno dei quali viene alloggiato in un'unità di stampa distinta. Il nastro di carta viene fatto scorrere da unità a unità e può raggiungere anche velocità prossime ai 900 m al minuto. Dopo che ogni colore è stato stampato, il nastro di carta viene fatto passare attraverso un essiccatore.

L'elevato costo dei rulli per rotocalcografia ne limita l'uso alle grandi tirature (centinaia di migliaia di copie), come riviste mensili, cataloghi di vendita per corrispondenza ecc.

La stampa a intaglio è un procedimento simile alla rotocalcografia che impiega rulli stampanti in acciaio inciso per stampare banconote, titoli, certificati azionari e articoli di cancelleria di lusso. L'inchiostro viene trasferito dalle cavità incise sulla superficie stampante direttamente su fogli di carta.

La serigrafia ha un ruolo importante nella produzione di una vasta gamma di articoli, tra cui pannelli decorativi, cartelle di circuiti stampati, interruttori a sfioramento, contenitori di plastica e indumenti stampati. Le maschere per la serigrafia commerciale solitamente sono prodotte con mezzi fotomeccanici, cioè impressionando strati di fotopolimero attraverso positivi di pellicole, e asportando le parti di fotopolimero non indurite dall'esposizione.

Il procedimento si distingue per la possibilità di stampare immagini di qualità elevata praticamente su qualsiasi superficie (carta, plastica, metalli, superfici tridimensionali ecc.).

Per le piccole tirature di stampa risultano più convenienti i procedimenti elettronici, che non necessitano di costose lastre stampanti.

Nelle moderne stampanti laser la superficie stampante viene rivestita con un materiale fotoconduttivo, come il selenio o il solfuro di cadmio, che si comporta come un isolante in assenza di luce ma che diviene rapidamente conduttore se viene illuminato. Di conseguenza le zone della superficie che vengono illuminate con un sottile fascio laser diventano conduttive e perdono la loro carica, mentre le altre zone, conservando una carica elettrica, attirano le particelle del toner, che hanno carica opposta. Il toner viene quindi trasferito su carta tramite un procedimento elettrostatico.

Questa tecnologia impiega carta impregnata da miliardi di microscopiche capsule di colorante liquido a base di fotopolimeri. La carta viene esposta alla luce riflessa dall'immagine originale e i colori contenuti nelle capsule si induriscono in proporzione alla quantità di luce ricevuta. La carta esposta viene poi fatta passare attraverso rulli d'acciaio, che la premono sul supporto che deve ricevere l'immagine.

File di elementi riscaldanti controllati da computer possono trasferire colori o strati di cera da un nastro di plastica a un foglio di carta. L'elevato costo dei materiali e la lentezza dei procedimenti termici tuttavia limitano questa tecnica ad applicazioni in cui occorrono poche copie.