據清朝趙翼的《二十二史札記》考證，使用年號紀年是在漢武帝十九年（西元前一二二年）首創的。在此之前的君王只有年數，而無年號。而年號是皇權的象徵，是「家天下」的具體表現。
《漢書》上記載說，那年十月時，漢武帝率眾狩獵，捕獲一隻稀有的獨腳獸白麟，眾臣一致認為這是吉祥之物，值得紀念，便向武帝建議用來紀年，於是便立年號為「元狩」，稱那年（西元前一二二年）為元狩元年。「狩」為打獵的意思，以後就稱元狩二年、三年……。可是，沒想到過了六年，又在山西汾陽地方獲得一隻三個腳的寶鼎，眾臣又認為這是吉祥的寶物，同樣建議用來紀年，於是武帝便改年號為「元鼎」，稱那年（西元前一一六年）為元鼎二年，而不稱元狩七年了。之後，人們就把記錄年代的開始稱為「紀元」，改換年號叫做「改元」。
《漢書．武帝紀》上記載︰「武帝建元元年，師古曰；自古帝王，未有年號，始起於此。」可見歷史上並沒有把漢武帝元狩元年作為年號紀年的開始。因為漢武帝是在即位的第十九年改稱為元狩元年，所以漢武帝就將之前的十八年，追補了三個紀元年號，分別是建元、元光、元朔，也就是每隔六年換一個年號。漢武帝把自己即位的第一年（西元前一四○年）追訂為建元元年，「建元」就是建為元年之意，表示年號紀元開始使用。因此，後代的史學家就把建元元年作為中國史上的第一個年號紀年的開始。
從此以後，每次有新皇帝登基，通常會改元紀年，並同時變更年號。一般君王用來紀年的年號都含有吉祥之意，並冀望在位期間能帶來豐年和國泰民安。如唐高祖年號武德，表示用武力平定天下；宋太祖年號建隆，希望國家建立後興隆。但也些皇帝年號甚是荒唐的，如唐代宗即位不久後，一天夜裡，夢見天上有個巨大的黃金印掉落在大唐國土上，他認為這是吉兆，翌日便取年號 「寶應」，此年也就稱為寶應元年。又武則天稱帝后，有一天夢見一個巨人有雙巨足，她覺得是上天降福給她，便心血來潮，改元稱「大足」。
明朝以前的君王大多改元兩次以上，一個皇帝的年號就有許多個。如漢武帝有十一個年號，武則天在位二十一年共有十八個年號，又《張衡傳》中的「陽嘉」、「永和」 則都是東漢皇帝劉保的年號。也有的皇帝即位時是使用前一代皇帝的年號，如後晉「天福」年號、後周的「顯德」年號。到了明朝以後，形成了一個慣例，每個皇帝在位時只採用一個年號，即一帝一元。因此人們也大多以年號來稱呼皇帝，如明世宗稱為嘉靖皇帝、清聖祖稱為康熙皇帝、清高宗被稱為乾隆皇帝等。
目前仍使用皇帝年號的國家是日本。西元紀年就是西曆紀年，也叫基督紀元，開始於西元六世紀，是以耶穌基督的誕生年為元年。因為流通最廣，世界上大多數國家都採用，所以又稱為公元。
西元一九一一年，即清宣統三年，清朝末代皇帝溥儀宣告退位，清朝滅亡。長達二千多年的君主專制也因此劃上了句號，而年號紀年法也隨著封建王朝的結束而廢除了。
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