Η λιθογραφία είναι η νεότερη χρονολογικά τεχνική της χαρακτικής. Ανήκει στη γενική κατηγορία της επιπεδοτυπίας, επειδή το σχέδιο βρίσκεται στο ίδιο επίπεδο με την πλάκα που φέρει το έργο.

Η τεχνική της λιθογραφίας ανακαλύπτεται το 1796-1798 στο Μόναχο από τον γερμανικής καταγωγής, γεννηθέντα στην Πράγα, θεατρικό συγγραφέα και μουσικό Άλοϋς Ζενεφέλντερ (1771-1834), ο οποίος προσπαθούσε να τυπώσει όσο το δυνατόν φθηνότερα τα έργα του. Γρήγορα, η λιθογραφία επικράτησε των υπόλοιπων τεχνικών και μεθόδων της χαρακτικής, επειδή προσέφερε μεγαλύτερη ζωγραφικότητα, με τις απαλές τονικές μεταβάσεις και τις πλουσιότερες χρωματικές κλίμακες, ενώ εξασφάλιζε και υψηλότερο αριθμό αντιτύπων, ιδίως όταν επρόκειτο για αφίσες.

Η λιθογραφία δεν πρέπει να συγχέεται με την έμμεση εκτύπωση (όφσετ). Απαραίτητη είναι επίσης η διάκριση ανάμεσα στο λιθογραφικό αντίγραφο και στη φωτολιθογραφική (φωτομηχανική) αναπαραγωγή: στην πρώτη, ο τεχνίτης λιθογράφος «περνάει» το πρωτότυπο έργο ενός καλλιτέχνη στην πέτρα ή στον τσίγκο, ενώ στη δεύτερη, το πρωτότυπο έργο φωτογραφίζεται και τυπώνεται με όφσετ.

Η τεχνική της λιθογραφίας βασίζεται στο γεγονός ότι το λίπος διώχνει το νερό. Ο λιθογράφος σχεδιάζει, και δεν χαράζει, το έργο του πάνω σε καθαρισμένη και λεία ασβεστολιθική πλάκα με λιπαρό μολύβι (κραγιόνι) ή χημικό μελάνι, που έχει ως βάση το κερί, το σαπούνι και την καπνιά και απλώνεται είτε με πένα είτε με πινέλο. Έπειτα, στερεώνει το σχέδιο με διάλυμα γόμας και νιτρικού οξέος, το αφήνει τουλάχιστον δώδεκα ώρες για να οξειδωθεί, και κατόπιν πλένει την πλάκα με νερό και νέφτι, φροντίζοντας να είναι υγρή συνέχεια με τη βοήθεια ενός σφουγγαριού. Το νερό δεν στέκεται στα σημεία της πλάκας που έχουν λιπανθεί και σχεδιαστεί με το κραγιόνι ή το χημικό μελάνι. Στη συνέχεια, το χαρτί τοποθετείται στη μελανωμένη επιφάνεια και τυπώνεται στο πιεστήριο.

Η δύσχρηστη πέτρα παραχώρησε αργότερα τη θέση της για λόγους ευκολίας σε φύλλα τσίγκου (τσιγκολιθογραφία) ή αλουμινίου. Νεότερα είδη λιθογραφίας περιλαμβάνουν την αυτογραφία, τη λιθογραφία με αερογράφο, τη λιθογραφία μίμησης ξεστής χαλκογραφίας, τη λιθογραφία με αραιωμένο μελάνι, την ανάγλυφη λιθογραφία και τη λιθογραφία μίμησης βελονογραφίας. Στην έγχρωμη λιθογραφία —που πρέπει να διακρίνεται από τη χρωμολιθογραφία, τη μαζική λιθογράφηση χρωματιστών λιθογραφιών— χρησιμοποιούνται διαφορετικές πλάκες για κάθε χρώμα, όπως συμβαίνει στην ξυλογραφία και τη χαλκογραφία. Άλλες λιθογραφίες επιχρωματίζονται.