秦末，农民起义爆发，随之楚汉之间连年征战，骑兵队伍日益发展壮大，原以刺击为主的剑无法适应战场上短兵砍杀的激战局面。于是西汉时期出现了柄端呈环形的一种战刀，此战刀号称中国古代第一战刀，名曰环首刀。
环首刀，大家都很熟悉，其直脊直刃，单侧有刃，另一侧作成厚实的刀脊，刀柄和刀身之间没有明显的区分，刀柄呈扁圆环状，这也是它最大的特征。
西汉时期，佩刀是表示身份等级的饰物，将校官吏佩刀的历史在《史记》、《汉书》中都有记载。
《汉书.苏建传附子武传》中记述，当匈奴逼苏武投降时，“武谓惠曰：'屈节辱命，虽生，何面目以归汉！'引佩刀自刺”。《汉书.李广传附孙陵传》中记载，汉昭帝时出使匈奴的任立政，受霍光等命劝李陵回汉。任立政在匈奴单于举办的宴会上看到李陵时，“未得私语，即目视陵，而数之自循其刀环，握其足，阴谕之，言可还归汉也”。西汉的王室将领都佩戴环首刀，表明环首刀在当时的重要性。在西汉时的战场上，环首刀与汉剑是两种最主要的兵器。
随着冶铁技术的提高，汉代的环首刀制造工艺日趋成熟。进入东汉以后，适合作战的环首刀在战争中的已处于主导地位，把长期以来重要的格斗兵器——剑，排挤出战场。山东沂南画像石墓墓门的横额上，刻着一幅战斗的场面，交战双方所有的兵器除弓箭以外，主要的格斗兵器是环首刀，配合作战的防护装具是长方形的盾牌，驰骋战场双方的步兵、骑兵，左手持盾，右手挥刀，展示出环首刀在此时的战场上已发挥着重要的作用。
到了东汉末年，钢铁冶炼工艺进一步提升，此时环首刀已彻底取代了汉剑，成为当时最重要的兵器。东汉时著名的五言古诗：“藁砧今何在？山上复有山，何当大刀头？破镜飞上天。”后两句用隐喻，月半当还，以环首刀首比喻归还，吟咏女子盼望远在前线的丈夫归来，表明了环首刀在当时已为人熟知。
两汉之后的三国、魏晋南北朝，环首刀一直是主流兵器，直至唐朝中期，才有了根据环首刀改造的新式战刀——唐刀。
环首刀立威于两汉，盛行于三国、魏晋南北朝，唐朝中前期仍然发光发热，流行了近千年，它是当时世界上最为先进、杀伤力最强的近身冷兵器，也是人类历史上具有非凡意义的一种兵器，说它是中国古代第一战刀也不过分（相对唐刀，环首刀流行时间更长，战绩也更为辉煌）。某种程度上可以说是环首刀将狂妄的匈奴打败，并间接促成了当时的欧亚民族大迁徙。
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