W litografii stosuje się kilka rodzajów płyt: z łupka wapiennego (lub innych skał o podobnych właściwościach), z metalu, drewna i tworzyw syntetycznych (płyty poliestrowe). Technika została jednak pierwotnie wykonana na kamieniu, stąd wywodzi się jej nazwa (lithos – gr. kamień i graphos – gr. pisać) i stosowana jest również w przypadku płyt metalowych, mimo, że wydaje się to niedorzeczne. Dla większej precyzji nazywa się tę technikę litografią na metalu.
Senefelder, wynalazca litografii, miał szczęście – złoża łupka wapiennego najlepiej nadającego się do litografii znajdowały się w pobliżu jego domu: Bawaria, okolice Solnhofen. Gdyby ową notatkę zrobił na kamieniu o mniejszej zawartości wapnia i innym składzie chemicznym, nie wiadomo, kiedy i czy w ogóle technika litografii by powstała.
Kamień litograficzny składa się w 97,22 % wapna, 1,90 % kwasu krzemowego, 0,28 % aluminium, 0,46 % tlenku żelaza i 0,16% innych substancji. Jest to stosunkowo twarda, gęsta i bardzo jednorodna skała uformowana w okresie jurajskim z organicznych szczątek skorupiaków i muszli, które osadzały się na obrzeżach spokojnych zbiorników wodnych i z czasem utworzyły skałę o wyjątkowo dużej zawartości wapnia. Prócz kamienia „Kelheim” (zwanego też po prostu kamieniem z Solnhofen, od miasta nad rzeką Altmuhl, w którego pobliżu znajdują się jego najlepsze złoża) z Bawarii, na świecie znajduje się całkiem sporo miejsc, gdzie można wydobyć podobną skałę. We Francji (w Chateauroux, Perigeux, w Dauphine), w Ameryce Północnej, Anglii, Algierii… Nawet w Polsce, w Chęcicach i Radkowie, pośród złóż wapienia można trafić na kamienie litograficzne. Jednak skały z Bawarii dzięki swojemu specyficznemu składowi chemicznemu nadają się do grafiki najlepiej.
Pokłady łupka wapiennego znajdują się na pewnej głębokości. Wyżej usytuowane warstwy, około 2 – metrowej grubości, nie nadają się do użytku w litografii. Kamienie są zbyt miękkie i zbyt łatwo wchłaniają wodę i tłuszcz, co prowadzi do problemów w druku. Kamienie z górnych warstw pokładów łupka wapiennego wykorzystuje się jako materiał do produkcji kostki brukowej, chodników. Pod tą miękką warstwą znajdują się właściwe kamienie litograficzne. Wydobywa się je w ogromnych blokach. Bloki tnie się bardzo delikatnie na warstwy, a następnie szlifuje tak, aby naprzeciwległe powierzchnie (spód i wierzch kamienia) były do siebie idealnie równoległe. Końcowym etapem przygotowania kamienia jest ręczne wypolerowanie jego górnej powierzchni na mokro za pomocą kuranta lub drugiego kamienia i piasku lub mułu rzecznego, karborundu o zróżnicowanej grubości, pumeksu, piaskowca …
Kamienie wydobywane w Bawarii osiągają wymiary maksymalnie 120 x 76 cm. Największy kamień litograficzny wydobyto w 1889 roku we Francji w Le Vigan. Mierzy on 230 / 150 cm i znajduje się obecnie w warsztacie litograficznym w Paryżu.
Szybki rozwój litografii w XIX wieku doprowadził złoża w Solnhofen do prawie całkowitego wyczerpania. Na szczęście ekspansja ta została zatrzymana przez wynalezienie i rozpowszechnienie się offsetu. Ten odwrót od litografii miał również swoje ujemne skutki. Zamykano stare warsztaty litografii przemysłowej, albo zamieniano je na drukarnie offsetowe. Kamienie, które znajdowały się w zakładach, w najlepszym wypadku były magazynowane, a w gorszym (i częstym) po prostu wyrzucane. Jeszcze dziś można zobaczyć kamienie litograficzne misternie wbite w ziemię dla ozdoby ogródków skalnych i działek.
Duża część będących obecnie w warsztatach kamieni litograficznych pochodzi jeszcze z dziewiętnastowiecznych manufaktur i nosi ślady starych rysunków.
Kamienie litograficzne występują w barwach od grafitowego do mleczno – żółtego. Barwa jest tu istotna; świadczy o zawartości domieszek różnych pierwiastków w kamieniu (np. kamienie rdzawe posiadają stosunkowo dużą domieszkę żelaza), a to z kolei przekłada się na twardość kamienia i na sposób postępowania z nim podczas pracy. Żółte kamienie są bardziej miękkie i z tego powodu najlepiej nadają się do druku powierzchni płaskich (apli). Kamienie szare nadają się do wszystkich technik pracy – począwszy od delikatnych lawowanek tuszowych, aż po płaskie aple.
Kolor kamienia podpowiada nam również sposób jego trawienia : kamienie miękkie (żółte) trawimy najsłabiej, średniej twardości (szare) – mocniej, najmocniej natomiast kamienie ciemno grafitowe (najtwardsze). Należy jednak pamiętać, że kamienie nie zawsze idealnie pasują do tej specyfikacji i zdarzają się płyty żółte idealnie nadające się do delikatnych tonów, jak i kamienie grafitowe – sprawiające problemy przy druku.
Najlepsze kamienie litograficzne to te, które mają idealnie gładką konsystencję. Kamienie niejednorodne i ze „skazami” nie nadają się do precyzyjnego rysunku, ponieważ w różnych miejscach różnie przyjmują tłuszcz i trudno nad tym zapanować za pomocą trawienia. Kamienie z żyłami innych minerałów często pękają; skazy uniemożliwiają również wykonanie precyzyjnych prac.