בעלי המסורה פעלו באמצעים שונים לקבע את נוסח המסורה ולמנוע שינויים בהעברתו מדור לדור, בתקופה שבה הופץ המקרא בהעתקת כתבי יד ומסורת קריאתם הועברה על פה. אמצעים אלו כללו:
כפי הנראה בעלי המסורה המציאו את סימני הניקוד וטעמי המקרא, שצורפו לעדי הנוסח של המקרא. הם השתמשו בהם כדי לתאר את הדרך המדויקת של הקריאה בתורה, וכך יצרו מעין "הקלטה" של הקריאה בתורה כפי שהייתה בזמנם.
בעלי המסורה עסקו גם בספירת מילים, צירופי מילים ותופעות שונות במקרא, ובתיעודם במסורה, בהערות שנסמכו אל הטקסט של המקרא, ובספרים נפרדים. לדוגמה: את המילה "אותם", ניתן לכתוב בכתיב מלא ("אותם") או בכתיב חסר ("אתם"). הערת המסורה מציינת שיש בתורה ל"ט "אותם" מלאים בתורה. ומכאן שבשאר המקומות נכתב "אתם" חסר.
בעלי המסורה עדיין לא פיתחו חשיבה דקדוקית, אלא התרכזו בעיקר בתיעוד אופני הקריאה והנוסח. פעילותם הייתה המשך של פעילות שכבר מופיעה בתלמוד הבבלי, וביתר שאת בתקופת הסבוראים.
עבודתם של בעלי המסורה התפרסה במשך כעשרה דורות, ובעיקר מן המאה השמינית, עד להשלמתה במאה העשירית, שכבר נחשבת לשלהי תקופת הגאונים.
ראשית מפעלם הייתה בבבל, שהיה מרכז פועלם של האמוראים, ולאחר מכן הועתק המפעל לטבריה, והמשיך בעיקר אצל הכהנים בני משמרת מעזיהו. אף שיש הרואים בכך שני מפעלים שונים, ניתן בהחלט לומר שאלו שהמשיכו בטבריה התבססו על מפעלם של אלו שפעלו בבבל.
לא הרבה ידוע על שמותם וחייהם של בעלי המסורה. בספר דקדוקי הטעמים אפשר למצוא רשימות מסירה של בעלי המסורה:
הדא מסורתא דמסר דוסא בר אלעזר בר אפסי, דקביל מרבי יהודה בבלאה, דקביל משמעון אבוהי, והוא קביל מרב אדא, ורב אדא קביל מן רב המנונא די אפיקה בנהרדעי, והוא קביל מן מנקדי דגלו מארעא דישראל לבבל, דאגלייה רופס כי היכי דלא תהוא אורייתא בארעא דישראל. וסכמו אוריתא ונביאים וכתובים עשרים וארבעה ספרי, די סכמו כד לא טעו, תרתין רבוון ותלת אלפין ומאתן ותלת, לא פחות ולא יתיר.
ועוד:
ואעלם אן קאלו עלי הדא אלשרט ואלקראן אן הדא הוא אלתלקין אל צחיח אלדי אכדנאה בקבלה שלאמת מאנשי כנסת הגדולה[1].
ואלה הם התלמידים אשר קימו וקבלו זה המאמר וכן שמותם: מהם אברהם בן ריקאט, וריקאט אביו, מקודם היה יקר יקרא כן, ואברהם בן פראח, ופינחס ראש הישיבה, והיה מקדם זה צמח בן אבי שיבה, וצמח הידוע בן צוארא, ור' חביב בן ר' פינחס פיפים, ואחייהו הכהן החבר ממדינת מעזייה.
ועם אלו היו ארבעה, אשר הזקן הגדול ז"ל, ואחריו היה בנו נחמיה ננפש, ואחריו היה משה בן נחמיה, ואחריו היה אשר בנו, ואחריו משה בנו יעני משה בן אשר, ואחריו היה אהרן בנו, יעני בן משה.
ודע כי זה אהרן בן משה בן אשר בן משה בן נחמיה בן אשר הזקן הגדול ז"ל היה אחרית השלשלה. וזכרו ואמרו כי אלו היו מן עזרא הכהן זצ"ל.
ועוד כי גם עם אלו הזקנים המלמדים הגדולים הנזכרים למעלה מלמדים אחרים והיו חכמים גדולים על קריאת ארבע ועשרים ובקיים בכל הנקודים והטעמים והמסורות וכל שמושיהם ואלה שמותם: מהם רב משה מוחֶה לכ' לב', ומהם משה העזתי הנקדן, וזולתם הרבה ולא נזכרו שמותם הנה.
^תרגום: ודע כי הם אמרו על זה החוק והקריאה כי זהו הסדר האמיתי אשר קיבלנוהו בקבלה של אמת מאנשי כנסת הגדולה. על פי א"א הרכבי, מכתב II ב-הצפירה, 21 לאוקטובר 1874.