Le papier est un matériau fibreux dont la durabilité est essentielle à la conservation de documents historiques. Il est principalement constitué de cellulose, qui est sujette à dégradation à la fois par hydrolyse et par oxydation, entraînant la fragilisation du papier. Sa microstructure complexe composée de fibres orientées, enchevêtrées et adhérées les unes aux autres représente un défi pour l’étude de l’impact de la dégradation chimique sur les propriétés mécaniques. Une étude sur plusieurs papiers avec des microstructures différentes, et vieillis sous différentes conditions d’expositions, a permis un approche globale du problème. A partir des différents essais mécaniques, on conclue que l'altération des fibres participe davantage au processus de fragilisation du papier que la détérioration des liaisons interfibres. Plus précisément, les coupures de chaînes de cellulose gouvernent la fragilisation des fibres, indépendamment de la nature oxydative ou hydrolytique du mécanisme de dégradation chimique. L'analyse de la morphologie des fibres suggère que cette fragilisation entraîne des ruptures au niveau des défauts de la fibre sous des faibles niveaux de contrainte.