据清朝赵翼的《二十二史札记》考证，使用年号纪年是在汉武帝十九年（西元前一二二年）首创的。在此之前的君王只有年数，而无年号。而年号是皇权的象征，是“家天下”的具体表现。
《汉书》上记载说，那年十月时，汉武帝率众狩猎，捕获一只稀有的独脚兽白麟，众臣一致认为这是吉祥之物，值得纪念，便向武帝建议用来纪年，于是便立年号为“元狩”，称那年（西元前一二二年）为元狩元年。“狩”为打猎的意思，以后就称元狩二年、三年……。可是，没想到过了六年，又在山西汾阳地方获得一只三个脚的宝鼎，众臣又认为这是吉祥的宝物，同样建议用来纪年，于是武帝便改年号为“元鼎”，称那年（西元前一一六年）为元鼎二年，而不称元狩七年了。之后，人们就把记录年代的开始称为“纪元”，改换年号叫做“改元”。
《汉书．武帝纪》上记载∶“武帝建元元年，师古曰；自古帝王，未有年号，始起于此。”可见历史上并没有把汉武帝元狩元年作为年号纪年的开始。因为汉武帝是在即位的第十九年改称为元狩元年，所以汉武帝就将之前的十八年，追补了三个纪元年号，分别是建元、元光、元朔，也就是每隔六年换一个年号。汉武帝把自己即位的第一年（西元前一四○年）追订为建元元年，“建元”就是建为元年之意，表示年号纪元开始使用。因此，后代的史学家就把建元元年作为中国史上的第一个年号纪年的开始。
从此以后，每次有新皇帝登基，通常会改元纪年，并同时变更年号。一般君王用来纪年的年号都含有吉祥之意，并冀望在位期间能带来丰年和国泰民安。如唐高祖年号武德，表示用武力平定天下；宋太祖年号建隆，希望国家建立后兴隆。但也些皇帝年号甚是荒唐的，如唐代宗即位不久后，一天夜里，梦见天上有个巨大的黄金印掉落在大唐国土上，他认为这是吉兆，翌日便取年号 “宝应”，此年也就称为宝应元年。又武则天称帝后，有一天梦见一个巨人有双巨足，她觉得是上天降福给她，便心血来潮，改元称“大足”。
明朝以前的君王大多改元两次以上，一个皇帝的年号就有许多个。如汉武帝有十一个年号，武则天在位二十一年共有十八个年号，又《张衡传》中的“阳嘉”、“永和” 则都是东汉皇帝刘保的年号。也有的皇帝即位时是使用前一代皇帝的年号，如后晋“天福”年号、后周的“显德”年号。到了明朝以后，形成了一个惯例，每个皇帝在位时只采用一个年号，即一帝一元。因此人们也大多以年号来称呼皇帝，如明世宗称为嘉靖皇帝、清圣祖称为康熙皇帝、清高宗被称为乾隆皇帝等。
目前仍使用皇帝年号的国家是日本。西元纪年就是西历纪年，也叫基督纪元，开始于西元六世纪，是以耶稣基督的诞生年为元年。因为流通最广，世界上大多数国家都采用，所以又称为公元。
西元一九一一年，即清宣统三年，清朝末代皇帝溥仪宣告退位，清朝灭亡。长达二千多年的君主专制也因此划上了句号，而年号纪年法也随着封建王朝的结束而废除了。
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