紙張變黃的原因主要有以下幾點：
木質素的氧化：現代紙張通常由木質纖維製成，其中含有木質素。木質素是一種含有碳、氫、氧的化合物，原本呈現出白色或近白色。但由於木質素中含有各種官能團，其化學性質較活潑，容易發生氧化反應。當紙張長時間暴露在空氣中時，木質素會與氧氣發生氧化反應，導致紙張顏色變黃。
纖維素的氧化：紙中的纖維素本來是白色的，但在空氣中放置久了，會與氧氣結合變成黃色。這種氧化過程隨着時間的推移會逐漸加速，尤其在高溫和光照條件下，氧化反應更爲迅速。
酸性物質的作用：儘管現代紙張在出廠前通常會進行中和處理，以消除殘餘酸鹼物質，但這些處理並不能完全消除所有酸性物質。時間久了，這些酸性物質可能對紙張產生氧化作用，導致紙張變黃。
漂白劑的自然褪色：造紙過程中通常會加入漂白劑使紙張變白，但這些漂白劑與空氣接觸後會發生氧化反應並逐漸分解。隨着時間的推移，當漂白劑被完全分解後，紙張就會變回原本的顏色——黃色。
紫外線的影響：紫外線會破壞紙張中的色素分子，使其變得不穩定，從而導致顏色變化。書籍長時間暴露在陽光下也會導致書頁變黃。
其他化學作用：烷基酚在日光曝曬下氧化成爲醌結構，紫外線還會引起纖維素、半纖維素和木質素聚合度降低，二氧化硫的漂白效果被氧氣氧化成硫酸而喪失漂白效果等化學作用也會導致紙張變黃。
爲了減少紙張變黃，可以減少與空氣、水分和陽光的接觸。