秦末，農民起義爆發，隨之楚漢之間連年征戰，騎兵隊伍日益發展壯大，原以刺擊為主的劍無法適應戰場上短兵砍殺的激戰局面。於是西漢時期出現了柄端呈環形的一種戰刀，此戰刀號稱中國古代第一戰刀，名曰環首刀。
環首刀，大家都很熟悉，其直脊直刃，單側有刃，另一側作成厚實的刀脊，刀柄和刀身之間沒有明顯的區分，刀柄呈扁圓環狀，這也是它最大的特徵。
西漢時期，佩刀是表示身份等級的飾物，將校官吏佩刀的歷史在《史記》、《漢書》中都有記載。
《漢書.蘇建傳附子武傳》中記述，當匈奴逼蘇武投降時，“武謂惠曰：'屈節辱命，雖生，何面目以歸漢！'引佩刀自刺”。《漢書.李廣傳附孫陵傳》中記載，漢昭帝時出使匈奴的任立政，受霍光等命勸李陵回漢。任立政在匈奴單于舉辦的宴會上看到李陵時，“未得私語，即目視陵，而數之自循其刀環，握其足，陰諭之，言可還歸漢也”。西漢的王室將領都佩戴環首刀，表明環首刀在當時的重要性。在西漢時的戰場上，環首刀與漢劍是兩種最主要的兵器。
隨著冶鐵技術的提高，漢代的環首刀製造工藝日趨成熟。進入東漢以後，適合作戰的環首刀在戰爭中的已處於主導地位，把長期以來重要的格鬥兵器——劍，排擠出戰場。山東沂南畫像石墓墓門的橫額上，刻著一幅戰鬥的場面，交戰雙方所有的兵器除弓箭以外，主要的格鬥兵器是環首刀，配合作戰的防護裝具是長方形的盾牌，馳騁戰場雙方的步兵、騎兵，左手持盾，右手揮刀，展示出環首刀在此時的戰場上已發揮著重要的作用。
到了東漢末年，鋼鐵冶煉工藝進一步提升，此時環首刀已徹底取代了漢劍，成為當時最重要的兵器。東漢時著名的五言古詩：“藁砧今何在？山上覆有山，何當大刀頭？破鏡飛上天。”後兩句用隱喻，月半當還，以環首刀首比喻歸還，吟詠女子盼望遠在前線的丈夫歸來，表明了環首刀在當時已為人熟知。
兩漢之後的三國、魏晉南北朝，環首刀一直是主流兵器，直至唐朝中期，才有了根據環首刀改造的新式戰刀——唐刀。
環首刀立威於兩漢，盛行於三國、魏晉南北朝，唐朝中前期仍然發光發熱，流行了近千年，它是當時世界上最為先進、殺傷力最強的近身冷兵器，也是人類歷史上具有非凡意義的一種兵器，說它是中國古代第一戰刀也不過分（相對唐刀，環首刀流行時間更長，戰績也更為輝煌）。某種程度上可以說是環首刀將狂妄的匈奴打敗，並間接促成了當時的歐亞民族大遷徙。
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