Die Lithografie verwendete ursprünglich ein in Wachs oder einer anderen öligen Substanz gezeichnetes Bild, das auf einen lithografischen Stein aufgetragen wurde, als Medium, um Tinte auf das gedruckte Blatt zu übertragen. In der heutigen Zeit besteht das Bild oft aus Polymer, das auf eine flexible Aluminiumplatte aufgetragen wird.
Die flache Oberfläche der Platte oder des Steins ist leicht aufgeraut oder geätzt und unterteilt sich in hydrophile (= wasserliebende) Bereiche, die einen Wasserfilm aufnehmen und die fettige Tinte abstoßen, und in hydrophobe Bereiche, die Wasser abstoßen und Tinte aufnehmen. Das Bild kann direkt vom Stein oder von der Platte gedruckt werden (in diesem Fall wird es vom Originalbild umgekehrt) oder durch Übertragung auf ein flexibles Blatt, normalerweise Gummi, zur Übertragung auf den Druckartikel versetzt werden.
Dieses Verfahren unterscheidet sich vom Tiefdruck oder Tiefdruck, bei dem eine Platte graviert, geätzt oder gepunktet wird, um Hohlräume zur Aufnahme der Druckfarbe zu schaffen, und vom Holz- und Buchdruck, bei dem die Farbe auf die erhabenen Oberflächen von Buchstaben oder Bildern aufgetragen wird.
In den frühen Tagen der Lithographie wurde ein glattes Stück Kalkstein verwendet (daher der Name "Lithographie"-"lithos" (λιθος) ist das altgriechische Wort für Stein). Nachdem das Bild auf Ölbasis auf die Oberfläche gebracht worden war, wurde eine Lösung von Gummiarabikum in Wasser aufgetragen, wobei das Gummi nur an der nicht öligen Oberfläche anhaftete. Während des Druckens klebte Wasser an den Gummiarabikum-Oberflächen und vermied die öligen Teile, während die für den Druck verwendete ölige Tinte das Gegenteil bewirkte.