Fotolitografi, baskı endüstrisinde kullanılan eski bir yöntemin modernize edilmiş halidir. Taş baskı olarak da bilinen litografide yumuşak kireçtaşı parçaları üzerine asit ile yakılarak oluşturulan yağ bazlı görseller yerleştirilir. Taşın yağsız kalan kısımları ise akasya zamkı ile kaplanır. Ardından yağ bazlı mürekkep taşın kaplanmamış kısımlarına dökülür ve bu sayede karmaşık görsellerin ve harflerin bulunduğu bölgeler yeniden oluşturulabilir.
Fotolitografi özellikle çok miktarda üretilen transistörlerin ve elektronik parçaların oluşturulmasında kullanılır. 1957 yılının Nisan ayında Amerika Birleşik Devletleri Ordusu'nun Ordu Donatım Merkezi Laboratuvarları'nda görevli Jay Lathrop ve James Nall, el ile lehimlenmesini gerektirmeyen ilk elektronik parçayı üretti. Gerekli olan tasarım genellikle bir fotoğraf kalıbı üzerinde önceden oluşturulur ve bir dizi mat krom parçanın cam üzerine yerleştirilir. Bu işlemin amacı kalıp üzerindeki işlemeyi silikon devre levhası üzerine aktarabilmektir. Silikon fotoya dayanıklı bir madde ile kaplanır. Bunun ardindan ultraviyole ışık bu kalıp üzerine tutulur ve bu ışık, fotoya dayanıklı maddenin kimyasal değişikliğe uğramasına yol açar. Bu süreç içerisinde ortaya çıkan yeni bir kimyasal, değişikliğe uğrayan kimyasalın ortadan kalkmasını ve ardındaki görüntünün belirmesini sağlar. Bu işlemlerin tümü, bir fotoğraf filminin negatifini oluşturmaya benzer.
Photolitografi yöntemi ile oluşturulan görsellerin boyutu küçüktür ancak bu görseller silikon devre levhaları üzerine işlenebilir. Son olarak fotoya dayanıklı materyalın yüzeye yakılarak işlenmesi işlemi yapılır. Ardından yeni bir katman materyal eklenerek tüm bu işlemler yeniden gerçekleştirilir. Tüm elektrik bileşenleri ve bu bileşenleri birbirine bağlayan kablolar katman katman silikon devre levhası üzerine işlenir.
Fotolitografi yöntemi gelişerek mikrolitografi ve nanolitografi yöntemlerinin doğmasına önayak olmuştur. Mikroskobik boyuttaki materyaller üzerinde çalışan bu yöntem günümüz bilgisayarlarında kullanılan gelişmiş ve son derecede karmaşık olan mikroçip çekirdeklerinin ve cep telefonu parçalarının üretilmesinde kullanılmaktadır.