在古代，刀是執行死刑的主要刑具，而斬首則是古代執行死刑的主要手段，斬首用大刀。但先秦時的死刑有車裂、斬、殺等名目，而那時的斬不是斬首，而是斬腰。執行時，囚犯的身體伏在“椹質”上，劊子手用巨斧砍斷其腰。所以，“用大刀斬首是古代執行死刑的主要手段斬”字用“車”作部首，是取和車裂同樣將人處死的意思，偏旁為“斤”，即斧斤的斤，指行刑時用斧不用刀。秦以前也有把人割頭處死的做法，那叫“殺”。秦以後，逐漸把“斬”引申為廣義的殺，殺頭的刑罰便叫做斬首。斬首主要是用斬刀行刑。
秦漢時的死刑有斬、梟首和棄市，但其實際都是斬首。區別是，梟首是指斬首後把人頭懸掛在高竿上示眾，棄市是指將囚犯在鬧市處死；執行其他死刑(如絞、車裂等)後再把頭割下來懸掛示眾也叫梟首，所以有時絞和車裂也間接用刀。在鬧市執行其他死刑也叫棄市(如三國時曹魏的死刑中棄市為絞刑)。漢和三國時期使用得較多的是斬首，例如蜀諸葛亮揮淚斬馬謖就是斬首。後魏時死刑叫做“大辟”(這是沿用先秦時稱謂)，包括腰斬、殊死和棄市三種，其中的殊死就是斬首。從隋朝起直至明清，都正式把斬首列為五刑(笞、杖、徒、流、死)中的死刑之一，處罰的程度在淩遲和絞刑之間。斬首作為一種官方正式執行的刑罰，直到現代才被槍斃所代替。
斬首時，通常情況下是由劊子手把囚犯反綁在木樁上，囚犯雙腿跪地，頭自然向前伸出，劊子手揮刀從囚犯頸後向前下方猛砍。但在特殊情況下，也可能附加其他殘酷手段。例如唐文宗大和九年(835)甘露之禍時，宰相王涯等人被宦官仇士良逮捕，臨刑時，劊子手把他們的頭發解開，反係在木樁上，又把他們的手和腳分別綁在木柱上，用鐵釘釘牢，然後開刀行刑。當時著名詩人盧仝本來沒有參與反對仇士良的政治活動，隻因逮捕王涯時，他正在王涯家中，於是他被順手牽羊，一同被捕，同時赴難。盧仝是禿頂，沒有頭發往柱子上綁，劊子手就用一顆尖釘把他的後腦勺釘在木柱上。盧仝有個兒子，起名叫“添丁”，原意是為國家增添一名男丁，韓愈還作詩祝賀他說：“去歲生兒名添丁，意令與國充耘耕。”後人附會說，盧仝如此慘死，是“添丁”二字成了讖語，死時竟然在頭上添了一顆鐵釘。
斬首的行刑者——劊子手，都是些心狠手辣之輩，他們不但要有殺人的膽量，而且要經過一定的技術訓練。人的脖頸雖然較細，但因為其中有頸椎骨，所以不用力氣就不能一下子砍斷。有的犯人孔武有力或身懷絕技，要砍掉他的頭並不那麼容易，這時劊子手還要采取其他附加手段。例如清初有個名叫阿裏瑪的武將，因功提升到京城任職，但進城後橫行不法，作惡多端，順治皇帝想除掉他，就派遣另一個武官巴圖魯占將他逮捕，押赴菜市口斬首。囚車走到宣武門，阿裏瑪說：“死就死罷了，但我是滿人，不能讓漢人看見我受刑，就在這城門裏邊把我殺了吧!”同時，他用腳勾住城門甕洞，囚車竟不能行進。巴圖魯占同意了他的要求，下令在城門裏邊行刑。在用刑時，阿裏瑪的脖頸就像鐵鑄的一般，刀砍不動。這時，阿裏瑪告訴巴圖魯占說：先用刀割斷脖筋，然後再砍，定能奏效。巴圖魯占令劊子手這麼做了，才把阿裏瑪殺死。阿裏瑪雖不是好人，但他死時夠悲壯的了。
各地官府監斬囚犯，其程序總的來說是比較簡單的，但若是皇帝親自監斬犯人，那儀式就大不一樣了。例如明朝萬曆二十七年己亥(1599)四月二十四日獻倭寇俘虜的大禮，那天上午辰時，陽光燦爛，萬曆皇帝朱翊鈞高坐在午門城樓上，太監、侍女、校尉、皇親國戚、文武大臣排列有序。大司寇蕭嶽峰將戰俘帶到午門前集合，自己在城樓下的禦道正中跪下，兵部的兩名侍郎跪在他的兩側，侍郎的頭齊及他的臂肘，三人成一個“品”字形。蕭嶽峰高聲致詞，首先報告自己和二侍郎的官職姓名，然後宣讀戰俘名單，並宣布或磔或斬的處理意見，最後說：“合赴市曹行刑，請旨。”致詞完畢，俯首聽命。萬曆皇帝聽完一說：“拿去!”聲音低弱，大臣們站得稍遠一點兒的都聽不見，但在皇帝發令之後，身邊有近侍二人阿裏瑪脖頸像鐵鑄般刀砍不動重複一聲：“拿去!”接著由勳臣貴戚四人同聲接著重複一聲：“拿去!”接著是八人，再是十六人，又三十二人，這樣逐級擴音，聲音越來越大，到最後是站在城樓下的武士三百六十人齊聲大呼：“拿去!”聲音簡直是如雷怒吼一般。之後，官兵押著帶鐵鐐、穿囚衣的戰俘出西安門，蕭嶽峰親自壓陣，前往西市。沿途看熱鬧的市民填街塞巷，車馬隻得緩緩而行，二十裏的路程，傍晚才到達，將戰俘斬首完畢，已是天色昏黑的時候了。這是大規模斬殺犯人的場麵，不可畏也，是可畏也。