Главным моментом в техническом перевороте являлась замена ручного труда машиной, что знаменовало собой переход от мануфактуры к фабрике. Но в ранний период развития машинной индустрии не только в России, но и в странах капиталистического Запада первоначально встречались предприятия, оснащенные рабочими машинами, приводимыми в действие водяными двигателями, конным приводом и даже человеческой силой. Подобного рода предприятия переходного типа были широко распространены в дореформенной России.
Первой отраслью промышленности, захваченной техническим переворотом, стало хлопчатобумажное производство. Капиталистическая организация хлопчатобумажной промышленности стимулировала и обусловливала необходимость совершенствования производства, широкий внутренний рынок и быстрый оборот капитала, высокопроизводительный труд вольнонаемных рабочих обеспечивали быстрый прогресс этой отрасли. Решающую роль в этом прогрессирующем развитии играл фактор отрыва значительной части беднейшего крестьянства от натурального хозяйства, зависимость его от товарного производства и рынка. Современники отмечали, что именно широкие слои «народных низов» стали потреблять хлопчатобумажные ткани и этим способствовали увеличению этого производства.
Хлопчатобумажное производство включает три основные отрасли: бумагопрядение, ткачество, набивку и окраску тканей. В России хлопчатобумажная промышленность стала развиваться первоначально с набойки ткани. В последние десятилетия XVIII века ситценабивное производство получило распространение под Петербургом, где имелась значительная по размерам Шлиссельбургская мануфактура, а также в промышленном селе Иванове Владимирской губернии, где еще с 1776 г. стала действовать первая крупная ситценабивная мануфактура М.И.Гарелина. В первой половине XIX века ситценабивное производство и ткачество бумажных изделий получили широкое распространение в Московском промышленном районе, вызвав широкий спрос на бумажную пряжу.
Машинное производство в хлопчатобумажном деле впервые было внедрено в бумагопрядении на импортном хлопке в Петербургском районе. Первой хлопчатобумажной фабрикой в России стала Александровская казенная мануфактура близ Петербурга на Шлиссельбургском тракте. Основанная в 1798 г. предпринимателем Осовским, она на следующий год после его смерти была передана в казенное ведомство и финансировалась «сохранной казной».
В 1821 г. на мануфактуре впервые развернулось машинное льнопрядение. К концу 20-х годов Александровская мануфактура представляла собой крупную механизированную фабрику с несколькими корпусами. Здесь действовала система машин, оснащенная тремя паровыми двигателями общей мощностью в 89 лошадиных сил. Несколько сот прядильных машин имели до 35,5 тысяч веретен, на которых в 1828 г. было произведено 20,7 тысяч пуд пряжи, что составляло в среднем 23,3 фунта пряжи на веретено. Это свидетельствует, что за 1810-1828 гг. производительность прядильного производства на этой фабрике в ходе технического прогресса возросла в 2,3 раза. Александровская мануфактура в эти годы производила свыше 55% всей отечественной пряжи. Ее продукция продавалась через комиссионеров ткацким предпринимателям Центрального промышленного района. В 20-е годы значительно расширилась деятельность механической мастерской при Александровской мануфактуре, сыгравшей значительную роль в оснащении первых частных бумагопрядилен машинным оборудованием и техническими кадрами.
Вторая половина 30-х и начало 40-х годов XIX века были важным периодом в истории российского бумагопрядения, связанным с началом притока в это дело крупных капиталов. Необходимо учитывать, что доминирующее положение Англии как «промышленной мастерской мира» оказывало постоянное воздействие на необходимость расширения размеров первых бумагопрядильных предприятий, что обусловливалось как импортом английского оборудования, так и конкуренцией английских товаров. Новая техника была рентабельна только на крупных капиталистических предприятиях с массовым производством. Значительную роль в относительно слабых темпах внедрения машинного производства играла и дешевизна рабочей силы. В этом отношении характерно замечание гамбургского мануфактур-корреспондента Ф. Буссе в письме министру финансов в 1838 г. по поводу внедрения новейших машин в российское бумагопрядильное производство, который риторически пишет: «…везде ли в России годны сельфакторы, если принять в соображение, что заработная плата в России вообще очень умеренна, а разность в цене сельфактора перед обыкновенными мюль-дженни очень значительна».
Начиная с 1843 г. в России ежегодно возникает по несколько бумагопрядильных фабрик. В конце 1843 г. в стране их насчитывалось 59, они были оснащены 324 тыс. веретен с общей выработкой 325 тыс. пуд. пряжи. Из них на Московскую губернии приходилось 22 предприятия со 138 тысяч веретен и производством до 132 тысяч пудув пряжи. Через четыре года, в 1847 г., в России насчитывалось 64 бумагопрядильни, оснащенных 765,3 тысяч веретен, из коих полностью действовали 650 тысяч. Из них на долю восьми бумагопрядилен Петербурга приходилось 279 тысяч веретен, или 43% от числа всех действующих в России. В результате частные бумагопрядильные фабрики завоевали прочные позиции в хлопчатобумажной промышленности, оставив далеко позади производство казенной Александровской мануфактуры, удельный вес которой в отечественном производстве в эти годы снизился до 3% пряжи. В Центральном районе насчитывалось 55 бумагопрядилен, из них 35 купеческих и 20 вотчинных. Из капиталистических предприятий выделялось восемь наиболее крупных, оснащенных 20-30 тысяч веретен, в их число входили бумагопрядильни 3.С.Морозова (Богородско-Глуховская мануфактура, основанная в 1842 г.) купцов Лепешкина, Мазурина, Малютина, Симонова, Хлудова. Коншина. Среди вотчинных бумагопрядилен доминировали мелкие предприятия, оснащенные 2-3 тысяч веретен.
В результате значительного прилива капитала в бумагопрядение усилилась конкуренция между фабрикантами, вызывая значительное снижение цен со стороны наиболее мощных фирм и ликвидацию маломощных предприятий.
Важными показателями утверждения фабричного бумагопрядения в России является динамика ввоза хлопка-сырца и бумажной пряжи из-за границы.
Только с конца 40-х годов XIX века наметился незначительный сдвиг в механизации ткачества. Во Владимирской губернии первая ткацкая машинная фабрика была основана в 1846 г. в г.Шуе фабрикантом Поповым как отделение на его действующей бумаго-прядильне, где первоначально были поставлены 108 станков. Рост прибыльности позволил предпринимателю через 5 лет увеличить число ткацких станков до 150. В 1848 г. начинается постройка механической ткацкой фабрики на Никольской мануфактуре Саввы Морозова в поселке Никольском в Орехово-Зуеве. Однако механическое ткачество в этот период имело ничтожную величину.
Начальный этап машинизации хлопчатобумажной промышленности стимулировал и обусловливал рост первых капиталистических фабрик. Прогрессирующий процесс развития хлопчатобумажной промышленности был общеевропейским явлением.