La reliure consiste à assembler les feuillets du codex et à les protéger en les couvrant d'une matière souple ou rigide. Ce travail est réalisé en plusieurs étapes.

En premier lieu, les cahiers sont collationnés. La collation s'effectue après que les cahiers ont été signés. Ces derniers sont ensuite cousus entre eux à l'aide d'un cousoir qui maintient à la verticale les nerfs fixés au premier ais . Il existe principalement deux types de coutures, celle destinée aux manuscrits byzantins et celle réservée aux manuscrits occidentaux. La première appelée « grecquage » (ou « grecage ») consiste à pratiquer dans le dos des cahiers des entailles (« grecques ») en V (« grecquer ») avec une scie pour y faire passer le fil de couture. Deux autres grecques, en tête et en queue, recevront les nœuds de chaînette formés par le fil qui permet de relier les cahiers entre eux. Cette technique autorise des dos lisses. La couture s'effectue soit en un seul bloc sur la base d'un ais, qui est habituellement l'ais inférieur, soit en deux blocs sur la base de chacun des ais. Là où se fait la jonction, on voit apparaître, vers le milieu du volume, un fil de raccordement vertical. Le deuxième type de couture consiste à lier le dos des cahiers à des ficelles ou à des lanières de cuir fixées à l'ais intérieur par l'intermédiaire d'un fil de couture qui les traverse. Une fois assemblés, les cahiers sont rognés. L'observation des cahiers permet de voir si le manuscrit est conservé dans sa reliure d'origine. Lorsque plusieurs trous de passage du fil de couture sont vacants, il faut y voir la marque d'une reliure antérieure. Le corps d'ouvrage est fixé sur des ais. À l'origine les ais sont des planchettes de bois qui constituent la reliure. Par extension, ce terme désigne aujourd'hui la partie rigide du plat. Le dos du codex revêt différents aspects. Il est non collé quand les nerfs ne sont pas saillants. Il est décollé lorsque ceux-ci le sont légèrement. Le dos est dit « collé » lorsque la couvrure s'étend à toute sa surface, sur et entre les nerfs. Ceux-ci sont alors généralement fouettés : leur saillie est accentuée à l'aide de fils cirés que l'on fait passer au pied de chaque nerf ; les stries que l'on peut apercevoir sur le dos sont la trace du fouettage.

Pour consolider le corps d'ouvrage, à savoir l'ensemble des cahiers cousus, il existe des pièces de renfort parmi lesquelles les claies, les tranchefiles, les coiffes et les oreilles. Les claies sont des bandes de renforcement - souvent en parchemin - collées sur le dos du codex régulièrement exposé aux frottements. La tranchefile est une couture de renforcement exécutée sur un nerf supplémentaire, au moyen de cuir tressé ou de fils brodés indépendants du fil de couture. Les coiffes sont des petites pièces de cuir ou de peau mégissée terminées en forme de demi-lunes. Elles sont destinées à renforcer les extrémités du dos. Les oreilles sont le prolongement des pièces de renforcement cousues sous la couvrure aux extrémités du dos. Elles sont fréquentes dans les reliures occidentales du XII^e siècle. La couvrure est le revêtement appliqué sur les plats et le dos du volume. Elle permet de renforcer l'assemblage du corps d'ouvrage avec les ais et offre la possibilité d'orner le livre. Elle peut être en cuir, en parchemin, en étoffe, en ivoire, en métal. Au Moyen Âge, la gamme des cuirs utilisés était sans doute plus étendue qu'elle ne l'est aujourd'hui. L'utilisation de la peau de cervidés est fréquemment attestée jusqu'au XIII^e siècle. La peau de cochon semble avoir été régulièrement utilisée dans les pays germaniques aux XIV^e et XV^e siècles. Pour décrire ces peaux en l'absence d'analyses menées en laboratoire, on en relèvera simplement l'aspect. Une peau lisse et ferme au toucher est dite « tannée », une peau souple est dite « mégissée », une peau souple et chamoisée : « mégissée retournée ». La chemise est une seconde couvrure destinée à protéger la première. Faite d'une peau non rasée, dont les poils ont gardé leur rudesse et leur couleur fauve, elle est habituellement réservée aux volumes de très grand format. On en trouve des exemples dans les reliures cisterciennes du XII^e siècle. En dehors de celle des reliures de luxe en ivoire sculpté, en émail ou en métal précieux, l'ornementation est relativement sobre, principalement constituée par les filets et les fers. Les filets forment à l'intérieur du rectangle constitué par le plat des encadrements, des losanges ou des petits rectangles. Les fers de petite taille soulignent à l'époque carolingienne le centre ou les angles des figures géométriques créées par les filets. Dans les manuscrits des XI^e et XII^e siècles, ils servent à les garnir.

La technique utilisée est celle de l'estampage à froid : les fers sont appliqués à froid c'est-à-dire sans dorure ; le fer chaud est directement poussé sur le cuir. Cette technique de décoration jouit d'une grande faveur dans le monde islamique. Enfin les reliures comporte des éléments annexes parmi lesquels les boulons et les fermoirs. Déjà utilisés au XI^e siècle, les boulons (bouillons, bossettes, cabochons et l'ombilic pour le boulon central) sont des boutons en métal (laiton, bronze, plomb, fer, argent...) ou des clous saillants, fixés sur le plat. Ils protègent la couvrure des détériorations dues au frottement dans les coffres et les armoires où les livres étaient déposés. Les fermoirs sont composés de trois éléments : une patte, une agrafe et une contre-agrafe ou un tenon. Le tenon est une tige de métal assez courte plantée dans l'ais, et sur laquelle vient se fixer l'œillet. Pour décrire une reliure, on procède par ordre en décrivant le premier plat (souvent appelé plat supérieur), le second (nommé plat inférieur), le dos, le chant, les oreilles de coiffe et enfin la tranche. On précise ensuite l'existence d'éléments annexes (fermoirs, boulons...). Il convient enfin de préciser la technique utilisée : estampage à froid, dorure, incision etc.