在古代，刀是执行死刑的主要刑具，而斩首则是古代执行死刑的主要手段，斩首用大刀。但先秦时的死刑有车裂、斩、杀等名目，而那时的斩不是斩首，而是斩腰。执行时，囚犯的身体伏在“椹质”上，刽子手用巨斧砍断其腰。所以，“用大刀斩首是古代执行死刑的主要手段斩”字用“车”作部首，是取和车裂同样将人处死的意思，偏旁为“斤”，即斧斤的斤，指行刑时用斧不用刀。秦以前也有把人割头处死的做法，那叫“杀”。秦以后，逐渐把“斩”引申为广义的杀，杀头的刑罚便叫做斩首。斩首主要是用斩刀行刑。
秦汉时的死刑有斩、枭首和弃市，但其实际都是斩首。区别是，枭首是指斩首后把人头悬挂在高竿上示众，弃市是指将囚犯在闹市处死；执行其他死刑（如绞、车裂等）后再把头割下来悬挂示众也叫枭首，所以有时绞和车裂也间接用刀。在闹市执行其他死刑也叫弃市（如三国时曹魏的死刑中弃市为绞刑）。汉和三国时期使用得较多的是斩首，例如蜀诸葛亮挥泪斩马谡就是斩首。后魏时死刑叫做“大辟”（这是沿用先秦时称谓），包括腰斩、殊死和弃市三种，其中的殊死就是斩首。从隋朝起直至明清，都正式把斩首列为五刑（笞、杖、徒、流、死）中的死刑之一，处罚的程度在凌迟和绞刑之间。斩首作为一种官方正式执行的刑罚，直到现代才被枪毙所代替。
斩首时，通常情况下是由刽子手把囚犯反绑在木桩上，囚犯双腿跪地，头自然向前伸出，刽子手挥刀从囚犯颈后向前下方猛砍。但在特殊情况下，也可能附加其他残酷手段。例如唐文宗大和九年（835）甘露之祸时，宰相王涯等人被宦官仇士良逮捕，临刑时，刽子手把他们的头发解开，反系在木桩上，又把他们的手和脚分别绑在木柱上，用铁钉钉牢，然后开刀行刑。当时著名诗人卢仝本来没有参与反对仇士良的政治活动，只因逮捕王涯时，他正在王涯家中，于是他被顺手牵羊，一同被捕，同时赴难。卢仝是秃顶，没有头发往柱子上绑，刽子手就用一颗尖钉把他的后脑勺钉在木柱上。卢仝有个儿子，起名叫“添丁”，原意是为国家增添一名男丁，韩愈还作诗祝贺他说：“去岁生儿名添丁，意令与国充耘耕。”后人附会说，卢仝如此惨死，是“添丁”二字成了谶语，死时竟然在头上添了一颗铁钉。
斩首的行刑者——刽子手，都是些心狠手辣之辈，他们不但要有杀人的胆量，而且要经过一定的技术训练。人的脖颈虽然较细，但因为其中有颈椎骨，所以不用力气就不能一下子砍断。有的犯人孔武有力或身怀绝技，要砍掉他的头并不那么容易，这时刽子手还要采取其他附加手段。例如清初有个名叫阿里玛的武将，因功提升到京城任职，但进城后横行不法，作恶多端，顺治皇帝想除掉他，就派遣另一个武官巴图鲁占将他逮捕，押赴菜市口斩首。囚车走到宣武门，阿里玛说：“死就死罢了，但我是满人，不能让汉人看见我受刑，就在这城门里边把我杀了吧！”同时，他用脚勾住城门瓮洞，囚车竟不能行进。巴图鲁占同意了他的要求，下令在城门里边行刑。在用刑时，阿里玛的脖颈就像铁铸的一般，刀砍不动。这时，阿里玛告诉巴图鲁占说：先用刀割断脖筋，然后再砍，定能奏效。巴图鲁占令刽子手这么做了，才把阿里玛杀死。阿里玛虽不是好人，但他死时够悲壮的了。
各地官府监斩囚犯，其程序总的来说是比较简单的，但若是皇帝亲自监斩犯人，那仪式就大不一样了。例如明朝万历二十七年己亥（1599）四月二十四日献倭寇俘虏的大礼，那天上午辰时，阳光灿烂，万历皇帝朱翊钧高坐在午门城楼上，太监、侍女、校尉、皇亲国戚、文武大臣排列有序。大司寇萧岳峰将战俘带到午门前集合，自己在城楼下的御道正中跪下，兵部的两名侍郎跪在他的两侧，侍郎的头齐及他的臂肘，三人成一个“品”字形。萧岳峰高声致词，首先报告自己和二侍郎的官职姓名，然后宣读战俘名单，并宣布或磔或斩的处理意见，最后说：“合赴市曹行刑，请旨。”致词完毕，俯首听命。万历皇帝听完一说：“拿去！”声音低弱，大臣们站得稍远一点儿的都听不见，但在皇帝发令之后，身边有近侍二人阿里玛脖颈像铁铸般刀砍不动重复一声：“拿去！”接着由勋臣贵戚四人同声接着重复一声：“拿去！”接着是八人，再是十六人，又三十二人，这样逐级扩音，声音越来越大，到最后是站在城楼下的武士三百六十人齐声大呼：“拿去！”声音简直是如雷怒吼一般。之后，官兵押着带铁镣、穿囚衣的战俘出西安门，萧岳峰亲自压阵，前往西市。沿途看热闹的市民填街塞巷，车马只得缓缓而行，二十里的路程，傍晚才到达，将战俘斩首完毕，已是天色昏黑的时候了。这是大规模斩杀犯人的场面，不可畏也，是可畏也。
被斩首的犯人在临刑时一般都难免表现出对死亡的畏惧。例如秦朝李斯，身为丞相，辅佐秦始皇统一六国，杀人屠城，焚书坑儒，治国平天下，表现得豪气十足；但秦始皇死后，他贪图禄位，委曲求全，反被赵高所执，临刑前，顾对其子曰：想和你牵黄犬出上蔡东门逐狡兔不可得也！说罢父子相抱痛哭。临终暴露出他是一个贪生怕死的可怜虫。杀人如麻的隋炀帝被叛军抓住，怕刀杀可怖，让叛军用他的腰带把他勒死，保住全尸。但是，也有一些不寻常的人具有某种坚定的政治信念、豁达的人生情操或傲岸不俗的性格特征，因此他们临刑慷慨激昂、从容自若，其生命在最后的一刻犹能迸发出明亮的火花，甚至让刽子手也感到胆寒心惊。例如：嵇康临刑时，面对死亡，从容不迫，索琴奏一曲《广陵散》，如泣如诉，成为千古佳话。三国时，魏国夏侯玄参与曹爽之谋，被司马懿斩首，“临斩东市，颜色不变，举动文天祥从容就义自若，年四十六岁。”南朝时，庾弘远仕齐为江州长史，贤明有声望，被刺史陈显达处斩之前，他向人要来帽子戴好说：“子路临死结缨，我不能不戴帽子就去死！”南宋民族英雄文天祥在大都（今北京）柴市英勇就义，临刑时从容对吏卒说：“吾事毕矣！”然后向南再拜而死。他的表现成为后世忠义之士效仿学习的榜样。明末黄道周在清兵攻破南京后被俘，拒绝投降，开始绝食数日不死，后来清廷决定把他斩首。他临刑立而不跪，刽子手见他身材高大，威风凛凛，举刀时两手发抖，一刀砍下，黄道周仍然昂首不屈。刽子手吓坏了，连忙跪在他面前说：“请先生坐下。”这时黄道周已挨了一刀，颈部鲜血淋漓，他还能点点头说：“可以”。于是坐在凳子上，刽子手第二刀才把他杀死。刀在一些汉奸、叛徒、胆小鬼面前耍尽了威风，但在一些视死如归的民族英雄、忠义之士面前却威风扫地，刀还是不杀民族精华为好。
清代金圣叹的死更被传为千古美谈。金圣叹是清代著名文学家，康熙时因哭庙案受牵连，被判死刑。临斩前他要酒畅饮，神色自若，一边饮酒一边说：“割头，痛事也；饮酒，快事也。割头而先饮酒，痛快！痛快！”他的儿子去刑场与父亲诀别，哭得金圣叹刑场高呼：“痛快！”泪人似的，金圣叹说：“孩子别哭了，我给你出个对子你来对，上联是：‘莲子心中苦’。”儿子正在痛哭，哽咽未定，哪有心思对对联？他好大会儿没有回答。金圣叹说：“傻孩子，哪里值得这么悲伤呢？我替你对吧，下联可接‘梨儿腹内酸’。”这联是对得极其工整的，上联的“莲”与“怜”谐音，意思是见儿子悲痛感到可怜；下联的“梨”与“离”同音，指他与孩子将要骨肉分离。金圣叹在死亡面前如此从容不惊，竟然还有巧妙的文思，真是一般的凡夫俗子很难想像的。所以，采蘅子《虫鸣漫录》卷二记述这段故事后，称赞他“志气早定，故临难不迷”。据说，金圣叹在受刑前还对刽子手说：“我有一封家书，请转交给家里人。”刽子手在行刑后不敢隐瞒，把信送给了监斩官，那官儿疑心信中写有反对朝廷的话语，拆开查阅，只见信上写着：“字付大儿看：盐菜与黄豆同吃，大有胡桃滋味。此法一传，我无遗憾矣。”那官儿讨了一场没趣，自嘲地说：“金先生临死还这样捉弄人。”金圣叹虽是文人，在死亡面前的表现比杀人不眨眼的官僚强，死亡向他开玩笑，他也向死亡开玩笑，金氏真是置生死于度外的通人矣。
