Kot pomemben element ustvarjanja papirnih izdelkov je beljenje celuloze večstopenjski postopek, v katerem se preostali lignin uniči ali odstrani, da se vizualno posvetli končni izdelek. Lignin, organska spojina, ki utrdi celice lesnatih rastlin, ima pomembno vlogo pri barvi celuloze. Tako beljenje celuloze vključuje razgradnjo lignina na manjše molekule, da se doseže svetlost. Na splošno velja, da več lignina ostane v končnem izdelku, večja je verjetnost, da bo postopoma porumenel zaradi izpostavljenosti zraku ali svetlobi. Dejanje delignifikacije običajno vključuje več različnih korakov obdelave, saj bi postopek beljenja v enem koraku verjetno negativno vplival na celotno trdnost celuloze.
Obstajata dva možna pristopa k kemičnemu postopku beljenja celuloze. Če želimo, da končni izdelek ohrani visok odstotek celuloze in doseže do 70 odstotkov potencialne svetlosti, je najboljši pristop razgraditi lignin, da čim bolj zmanjšamo njegove učinke na obarvanost celuloze. Za svetlost 90 odstotkov ali več z nekaj izgube kakovosti vlaken, je treba lignin skoraj popolnoma odstraniti. Svetlost je opredeljena kot stopnja sposobnosti odboja svetlobe. V obeh postopkih se raztopljen lignin izpere iz celuloze med fazami obdelave.
Tradicionalno se je običajen postopek za beljenje celuloze imenoval CEHDED ali CEDED, v katerem črke označujejo vrstni red uporabe določenih kemikalij. Postopek CEHDED je vključeval naslednje korake: klor (C); alkalna ekstrakcija (E); hipoklorat (H); klorov dioksid (D); bolj alkalna ekstrakcija (E); in več klorovega dioksida (D). Za CEDED je bila odstranjena stopnja hipoklorata (H).
Postopki, ki se uporabljajo pri mehanskem beljenju celuloze, niso imeli negativnega vpliva na okolje, ker kemikalije, ki se običajno uporabljajo v teh procesih, ponavadi proizvajajo stranske produkte, ki so relativno benigni. Nasprotno pa lahko beljenje kemične kaše povzroči škodo okolju, zlasti zaradi organskih materialov, ki se sproščajo v sosednja vodna telesa. Pred tridesetimi leti prejšnjega stoletja je bilo gospodinjsko belilo ali natrijev hipoklorit običajno sredstvo za beljenje celuloze; kasneje je bil klor izbrani belilni element. Od leta 1930 je delignifikacija celuloze pogosteje uporabljala novejše postopke, ki ne uporabljajo klora. Ti procesi so splošno znani kot element brez klora (ECF), ki lahko vsebuje določene količine klorovega dioksida, in popolnoma brez klora (TCF), ki namesto klora uporablja kemikalije, kot so vodikov peroksid, kisik ali ozon.