感熱紙の基紙は、主に上質紙が使用されています（一部、フィルムや布なども用いられる例もあります）。
この基紙に塗布する材料として、ロイコ染料、染料を発色させる顕色剤、基紙と塗布剤を接着させるバインダー、発色スピードを向上させる増感剤、発色後の画像を安定させる安定剤等が使われています。その他、銘柄によって異なる性能を引き出す為の添加剤、助剤などが適宜添加されることもあります。更に耐スクラッチ性等を高める為にオーバーコートなどが施される場合もあります。