现代人讨论的唐刀是历史上的唐代刀，严格意义来讲，应该是指唐代（公元618—907年）所使用的刀，尤其是指唐朝官方典制列载的，用于战斗、防卫、羽仪佩饰等场合的各种不同形制的刀具的总称。而一些归附唐王朝的边疆地区游牧民族使用的某些独特刀制，原则上不应列在唐刀之内。
唐代及后世各代典籍对于唐制式刀具的记载注疏均十分简略，几乎没有形制、尺寸方面的描述，造成后世人们对唐刀难有清晰的认识。
中国在系统的考古发掘工作中，出土的古代兵器中多见商周秦汉青铜剑，汉代钢铁长剑、环首刀等兵器，出土数量相当可观。
但是唐代刀剑兵器出土实物却相当少，究其原因：一方面，汉代以前，有以大量兵器作为陪葬品的葬制、葬俗。但汉代以后，这种葬制葬俗逐渐衰落，至隋唐统一中原时，基本完全废止；另一方面，每逢朝代更迭，统治者为江山稳固，往往将前朝兵器尽数收缴补充军队所用，或直接将其销毁炼铁——孔子所谓“铸剑习以为农器”，鲜有前朝兵器传世。
加之中国重文轻武的思想，历史上各朝代基本上都采取对兵器进行严格管制、禁止民间私藏的政策，难有兵器收藏之风，即便偶有实物流传后世，经过历朝历代的战乱灾祸和外族的侵袭等因素，往往造成流失不传或者传承信息难以考究。
另外，古代之刀尤其是战刀多不施铭文，即使偶有铭文信息明确的唐代刀，但因钢铁地下埋藏易腐，出土多难以辨识考究，而且前后朝代的刀形制多有传承延续，断代比较困难，现今人们很少见到有确证的唐刀实物。通常，只有官方考古在唐代墓葬或遗迹中发掘出的刀，才能作为唐刀的确证，民间收藏者收集的一些具有唐刀风格的刀只能作为参考，不予详述。
据《唐六典·卷十六·卫尉宗正寺·武库令》载：“刀之制有四：一曰仪刀，二曰鄣刀，三曰横刀，四曰陌刀。”《释名》曰：“刀末曰‘锋’，其本曰‘环’。今仪刀盖古班剑之类，晋、宋（指南北朝宋国）已来谓之御刀，后魏曰长刀，皆施龙凤环；至隋，谓之仪刀，装以金银，羽仪所执。鄣刀盖用鄣身以御敌。横刀，佩刀也，兵士所佩，名亦起于隋。陌刀，长刀也，步兵所持，盖古之断马剑。”
《唐六典》于开元十年至二十六年（公元722—738年）编纂完成，唐代并未刊刻，只有抄本，没有明诏颁行，但有学者研究指出唐代实际上是有行用的。后世宋、明、清各朝都有点校刻本，日本在唐代有抄本传入，后有根据中国明代刻本补订检校版本。
《唐六典》关于刀制的注疏，是编修撰注者所为，还是后世刊刻点校者所加不得而知，对唐代军用以及仪仗用刀作了一个模糊的规定。
西汉时期，随着冶铁技术的成熟，生铁制钢技术的发展，钢铁兵器逐步取代了青铜兵器，环首钢刀成为军队中短兵器的基本制式装备，使青铜剑完全退出了战场。这种基于炒钢和百炼钢技术的环首刀基本定型，历经汉代、魏晋、南北朝直至隋唐，绵延数百年，其间多有改进提高。
随着与北方游牧民族的不断战争，尤其两晋时期遭游牧民族的不断入侵，到南北朝时期北方游牧民族已经在中国北方建立了政权，环首刀已经多有借鉴这些外族刀的装具形制，比如双附耳佩刀法由波斯人发明，经由中国西北游牧民族传至中原。
汉代环首刀大多是刀首与刀茎一体打造，南北朝时期以来，环首已经逐渐脱离刀茎，成为一个独立的刀装配件，这在隋唐仪刀上表现最明显，刀条由钢铁锻制，刀首采用较贵重金属制作。
另外，从唐墓出土壁画、陶俑看，唐朝时期仪刀和横刀大多数为有环首直刀，同时一些无环首的刀开始出现。其后经过五代十国的战乱，至宋代时，短柄刀的形制已经与自汉至唐以来的窄身刀迥异，向着宽厚方向发展，并且刀型也趋于多样化，元、明、清三代弯刀形制逐渐成为主流。
唐刀形制之所以湮灭于历史长河中，是有其历史必然性的，是战争选择的结果。冷兵器时代的中国疆域辽阔，与接壤的各边疆民族战事频发，战争的规模和形式是在不断变化的，汉代环首刀作为一种主要武器，是由于当时的甲胄护具装备不多，铁甲较少，多为皮甲，普通士兵甚至多不着甲，窄身环首刀能够有效地杀伤敌兵。
到了唐朝盛世，随着国力的提高，甲胄制作技术空前发展，士兵的防护器具也大大加强。
唐朝后期到五代十国的乱世，窄身唐刀在战场上的功用越来越力不从心，各种打击类、破甲类兵器如鞭锏锤棒斧等开始大发展，而短柄刀也向着宽厚方向发展，唐朝横刀形制逐渐退出历史舞台，至宋朝手刀的形制已经迥异于前朝刀形。
根据文献记载和考古发现，古代中国在先秦时期就与日本有一些交往，秦汉魏晋南北朝时期交往已趋频繁，及至隋唐时期达到空前鼎盛。从汉代以来直至唐代，古代日本刀的形制深受中国影响，中国制造的环首钢刀在西汉就传到了朝鲜半岛和日本，三国时期魏明帝曾赠日本邪马台女王“五尺刀”。
现在日本出土的古坟时期的刀，多为环首刀，其形制完全是汉环首刀的翻版，其中更有一些是从中国直接传去的环首刀。
到了隋唐时期，日本5次派遣遣隋使从中国带回大量制作精良的刀剑并全面吸收中国先进的刀剑锻制技术。日本圣德太子建造的四天王寺中收藏有多把由中国隋朝传入的刀剑实物，其中的精品“七星剑”和“丙子椒林剑”，相传为圣德太子所佩，名虽为剑实际是单刃刀的形制，已被列为日本国宝，刀条经过日本“重要无形文化财产保持者”（俗称“人间国宝”）刀剑研磨师小野光敬研磨整理。
8世纪日本奈良时代，是唐文化传入日本的高峰，741年圣武天皇下诏仿中国寺院建筑结构兴建的东大寺，其正仓院中至今保留着大量由日本的遣隋使、遣唐使、留学生、学问僧以及中国渡日僧侣带到日本的中国隋唐两代的物品，其中绝大部分都成为日本国宝。
正仓院藏物中，最珍贵的当数光明皇后捐出的圣武天皇生前使用的物品，这些物品被一一记录入册，称《东大寺献物账》，账中记录有多把唐大刀和唐样大刀。研究者认为，唐大刀乃是中国制造之物传至日本的，唐样大刀系由日本人模仿唐大刀制造的。
最广为人知的唐大刀，是封闭保存在正仓院北仓38号的“金银钿装唐大刀”，装饰华丽精美，是高等级的仪刀的代表之一，被列为日本国宝。该刀刀条也经过刀剑研磨师小野光敬研磨整理，该刀装具、刀鞘、刀柄已经有一定程度的残损，我们现在看到的完好的具装照片，是在明治时期由金工田村宗吉根据正仓院实物模仿复原之物，现陈列于东京国立博物馆。
唐样大刀的代表是正仓院所藏的“武王大刀”和“破阵乐大刀”等，在当时多是作为礼仪佩刀使用。
日本平安时代于9世纪末期停止了遣唐使的派遣，经过200多年对唐代文化的吸收移植，逐渐发展起具有日本特色的国风文化。同样，日本刀的形制、锻制技术在学习中国刀的基础上，于平安朝中后期走上了独立的发展之路，日本特色的弧形长刀开始出现，成为武士阶层的主要兵器。
武士刀经过数百年的有序传承发展，大量优质名刀得以保留，被广为收藏，形成了完整的研究、鉴赏和收藏体系，通过日本战后的文化宣传，与大马士革刀、马来克力士剑一起被西方人列为“三大名刃”。