《汉代环首刀的国内首次研磨研究报告》如此描述：“此刀重心位于环首向前530毫米处，单手持握有前倾的感觉，使用起来并不是想象的那么自如，此刀的持有者应是一位身强体壮的武士。”由此可见，汉环首刀的重心靠前，所以挥舞起来有些费力，但是与之相应的是其挥击道 也是出乎意料的强劲。所以汉环首刀的刀身虽然看起来纤细，但如果使用长杆兵器的对手不在意的话，非常容易被其一下子打飞到一旁，进而被突破近身。环首刀的这种战术如果配合盾牌使用，对敌阵的破坏作用将非常可怕。
同时，这种重心靠前的设置，环首刀的斩斫力却丝毫不弱。南梁陶弘景的《刀剑录》之中甚至记载，吴将董袁成年少勇敢，曾自己打造了一把铁刀。后来他用那把刀将敌将黄祖“蒙冲斗舰”的船头砍作两截，分流而去，袁成因此而授大司马的职务，人们则把这柄宝刀称为“断蒙刀”。 虽然传说有些离奇，却也从侧面反映了当时环首刀的劈斩能力之强。
此外，我国在西汉时期便已经有使用渗碳钢制甲的记录，铁甲的普及率也越来越高。面对越来越坚强的防御，自然需要越来越坚固的 武器。环首刀因为采用大钝角刀刃和两段型的刀尖刃构造，坚固程度比因为要两面开锋的剑要好一些，破甲时刀刃所受到的损害更小，维护上也更便利。
因此也就不难理解，为什么环首刀能在战阵中迅速取代了戈与剑。
总体上，战阵中，环首刀使用的基本动作其实只有两个：
1、劈斩，这是在进攻时突入敌阵时，破坏敌人长柄兵器阵型时的有效攻击手段。
2、刺击，这是在持盾防守时，为了照顾队列的紧密性，同时有效攻击对手，不破坏队形的手段。
其余所谓刀法的种种，都不过是这两个动作的发展而已。由此衍生出来的，比如有通过劈斩动作演变出来的防御性动作“磕”和进攻性动作“撩”，通过刺击动作演变而来的“绞”等。在战阵中刀的具体使用，则需要看具体的时机来使用这些技法。如破阵、登城，大开大合的横扫撩拨便是不二的法宝，目的在于利用刀身的重量荡开对手兵器，为自己后援的同伴开辟道路。在列阵缓步前行或者防御时，上下的劈斩和小动作的戳刺则是主要的手段，目的是维护阵列的整齐，通过多把武器的合击，达到有效杀敌的目的。例如唐代的陌刀阵或者宋代的斩马刀阵，都是这种成阵列中刀的用法。
示意图：刀钩镶对戟（汉画像砖为蓝本）
至于在步兵近身的散兵战格斗中，环首刀既可以双手使用也可以单手配合盾牌或者钩镶来使用，其在格斗中相对于之前使用的戈与剑，环首刀的优势是很明显的。环首刀兼具了剑刺击动作小、突然性强和戈挥击力量大，杀伤性强的两种优点，同时有没有剑长度较短、成本高，戈易于损坏，不便维护的缺点。而在“百炼钢”技术出现后，这种优势进一步加强。
另外，汉环首刀其实是一种步骑两用刀，厚实的环首刀因为重心靠前，骑手只需要一次有效的挥击便可以将对手斩落马下。如果对手身穿甲胄，就算没有被砍透盔甲，沉重的钝击也足以使其受到严重的内伤。在马上的追逐战中，长达120厘米以上的骑兵环首刀，也可以用有效的刺击将对手捅个对穿。
自晋末至隋唐时期，骑兵刀与步兵刀便开始出现区别。在宋代，刀类武器的形制更为专业化。步兵格斗用刀大量使用长柄加沉重刀头的大型长柄大刀，以期利于劈斩的同时也可以利用长度阻止骑兵冲击。同时卫体武器也换为成本低廉的手刀，这与当时宋代重步兵善于守卫和列阵而战的特征相符合的。同时期，骑兵的格斗武器开始使用利于马上刺击并兼具部分挥砍功能的长柄轻质化战刀，如笔刀。同时，因为铁甲的继续发展，骑兵也更为倾向于钝器，如铁锏与铁鞭
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