秦代兵制的主要特点，是军权的高度集中和军队的高度统一。秦王朝的军队有皇帝警卫部队、京都卫戌部队、边防戍守部队和郡县地方部队四种。秦朝军队的兵种有步、弩、车、骑之分，并建立了水军。汉代兵制在秦制基础上有所发展。西汉的军队分中央军和郡国兵两部分，兵种有材官（步兵）、骑士（骑兵）、车士（车兵）及楼船（水兵），此外，还建有楼船材官，水陆均能作战。东汉的军制基本上和西汉相同。
自战国至汉初铁兵器渐盛，这时农具及日用品大多用铁器，惟兵器尚兼用铜。秦代长兵无异于战国。惟铁兵较多，至东汉时兵器才普遍用铁，进而发展为钢兵。有炼至百辟者，刃口锋利，汉王朝专门设置少府官员负责兵器制造，严禁民间私藏及私造武器。
一、军事体育训练
汉代重视军队的校阅和训练，每年秋后京师以至郡县都进行大校阅，大讲武。校阅以射为主，再加试其他技术，如骑、乘、刀、矛等，有时还有校猎，用近于实战的狩猎形式进行演习。以考察士卒的训练程度及材力，平时对战士进行军事体育训练，以达到提高士兵身体素质及作战能力为目的。
（一）、蹴鞠、角抵、手搏
蹴鞠（古代足球）原系战国时的民间娱乐活动，在齐、楚等国相当流行，至西汉时，蹴鞠发展为军事训练的重要手段之一。刘向《别录》中说：“蹴鞠，兵势也。所以练武士，知有材也。“因此《汉书·艺文志》将《蹴鞠》25篇附于“兵技巧十三家”类中。汉初，在战争较少时，军队普遍用“蹴鞠”练兵，提高士兵的体质、速度、耐力与反应的灵敏度等，以适应战争的需要。当时宫苑内的“鞠城”和“三辅高官”的蹴鞠地，是南、北军练习和比赛蹴鞠的场地。汉武帝时蹴鞠仍作为军中训练的项目之一。《史记·卫将军骠骑列传》和《汉书·卫青霍去病列传》中，都载有汉军在塞外行军宿营时，在缺粮的情况下，“仍穿域（修理场地）蹴鞠”，此外、角抵（角力摔跤）、手搏（拳技）等民间武术技巧，也都成为军中的训练项目。如甘延寿因在校阅中手搏表演成绩优秀，而被提升为期门郎中（《汉书·甘延寿传》）。
（二）弓矢与骑射
材官（步兵）的训练，以发矢为主。《汉律》记有“蹶张士”，即材官中的健者，能以足踏强弩而张开，骑士的训练重在骑射。弓弩因而成为汉代主要兵器，其次，才是刀和矛等。
各级军队中都设有掌管教练和考课射法的军官——仆射，边防部队每逢秋季，要对边塞的“侯长士吏”普遍进行一次射法考试。考核的方法，据居延出土汉简记载，每人试射12支箭，中靶六箭为合格、不合格的要受处分；超过六箭的有赏。一般“赐劳”十五日，根据“劳日”总数，赐钱、赐爵或提升。
二、汉代边防军的医疗设施
汉代边防军的任务为实边、屯田、穿渠以及作城之类，间亦被调作战。文帝时晁错曾建议招募人民移置边塞，并设置医药以救疾病（见《汉书·晁错传》及《西汉会要》卷59）。
根据1931年西北考察团在居延附近（张掖西北），敦煌、蒲昌海（敦煌县西阳关西三百里）等地区发现不少有关医药的木简和遗物。在这些木简中，曾记载担任戍役的士卒中有几人“在养”，几人“在病”。在部队中第几队，戍卒某，患什么病，服什么药；或用针，或用灸；治疗结果，或死或愈，都记载得很详细，并有“病书”。此外，还有“显明药函”（罗振玉，流沙坠简，第十三叶又参释文卷二第四十四叶）和“药盛橐”（居延汉简考释，卷三，器物类云：“药盛橐四”（八六）五，六）等残件，药函为长方覆斗形，有系绳纹和安置泥封的地方，其中所盛即行军必备药品。《汉书·窦田灌韩传》曾载：“灌夫身中大创十余，适有万金良药，故得无死，”也说明当时军队备有战救药品。居延烽燧遗址中还有疾病统计、医护人员记勤、和军队负伤人员的记录的“折伤薄”等木简，“折伤薄”署有“天凤元年”（公元前80年）的字样，并有兽医。以上出土文物及汉简，证明在汉代，屯驻在边防的部队中，确实有专门掌管医药的军医存在，并已略具驻屯医院的雏型。但其具体组织如何，在禁卫军和内地军中是否也同样实行，史书上没有记载。唯在《汉官》中曾记载公元前1世纪时，已置宫医卫士81人，系武职。隶属于光禄寺，可能是掌领军队医药的官员。这种驻屯边疆部队中的军医，是相沿不替的。凡两国交界和军事要冲地带，或彼此防地不同系统的军队中，也都设有军医。后世如唐的“折冲府”和宋的“驻泊军”中，也都设有这类军医。
三、战时伤病员的医疗与运送
汉代在战场运输工具中备有辇（用人推挽的车）和车。《汉书，李陵传》载：天汉二年（公元前99年），李陵与单于战于浚稽山，由于单于兵众，“陵且战且引，南行数日，抵山谷中，连战，士卒中矢伤，三创者载辇，二创者将车，一创者持兵战。”其时间与居延出土之“折伤簿”所记时间很相近。
东汉大将段颖，在西北边疆抗御羌族的进攻多年，“行军仁爱，士卒疾病者，亲自瞻省。手为裹创。在边十余年，未尝一日蓐寝，与将士同苦，故皆乐为死战。”（《后汉书·段颍传》）
以上说明汉代军中已设置医药，受伤时已有及时之战伤救护，并按伤情之轻重确定用辇和车将伤员运离战场，或令其继续作战，可惜记录简略，无法弄清它的组织形式和实施情况。
四、军队传染病的隔离
战时传染病对军队减员有严重威胁，因此很早为军事家所注意。如建武十八年（公元42年）马援征交趾，起初虽幸而获胜，但至建武二十年（公元44年），军吏因瘴疫（恶性疟疾等传染病）死者达十之四五，最后终于失败。建武二十四年，（公元48年），马援又奉命出师镇压五溪蛮（今湖南常德、辰州一带少数民族）的起义，到了次年夏天，军中又发生了大疫，战士成千上百地死亡，马援因感染瘴疫而死于军中。
到2世纪中叶，对部队传染病已采取隔离措施。《后汉书·皇甫规传》载：延禧五年（公元162年），皇甫规证陇右（今甘肃、新疆、青海一带），因军中发生流行病，死亡占十之三四，皇甫规便将传染病患者安置在临时指定的庵庐中，使之与健康的士卒隔离，并亲自巡视，给予医药，设备虽然简陋，却是史书中明确记载在军队设立传染病隔离病院之始。
五、对于寒冷的防御
临时指定的庵庐中，使之与健康的士卒隔离，并亲自巡视，给予医药。设备虽然简陋，却是史书中明确记载在军队设立传染病隔离病院之始。
由于中国幅员辽阔，南北气候不同，所以行军时不得不首先考虑当时的气候和地理环境。如汉武帝派赵充国去镇压西北羌人，充国想要安抚他们，而武帝下诏责令其速战速决。其理由是：“将军将万余之众，不早及秋共水草之利争其畜食，欲至冬，虏皆畜食，多藏匿山中，依险阻，将军士卒寒，……，宁有利哉？”（《汉书·赵充国传》）。
武帝时由于疆域的扩大，中央对边防部队的供应感到鞭长莫及。于是采取戍边屯田的政策，从上郡、朔方到河西一带置屯田戍卒60万人。在这些屯戍西北边区的军队中，即配制了御寒药，这在西陲木简中可以找到其遗迹。在罗振玉所编（流沙坠简》第78简有“……发寒散五台”，此简出于蒲昌海，即今张掖一带地区，为我国有数的寒冷地带之一。赵充国等与羌人作战，即在这一地带相持，此简或即当时屯戍所留，“发寒散”今虽不知其药物组成。但它可能是一种热性药，服后能使人体温增高以御寒冷。
六、战伤救治
秦汉时代，由于炼钢及铁兵器的改进，金创折疡成为战时常见的伤害。止血包扎法随之有所发展。汉代普遍使用地黄治内出血和接续断骨，《本草拾遗》记载汉高祖刘邦曾用“斫合子”以治堕伤和内出血。《神农本草经》记载了王不留行、续断、泽兰、地榆、扁青等23种药名。用于伤科内服或外敷，可见当时伤科已取得了一定的成就。
《治百病方》已用药物功能命名为方，其处方目的不限于止血止痛，还有消散溃脓，生肌收口的功效，开拓了后世理气活血化瘀的治伤理论。张仲景在此基础上发展了理气、活血、化瘀的治疗法则，建立了既对症用药（止血止痛），又审因论治（活血化瘀）的配方原则。
综上所述，秦汉时期有关军事医学的史料虽然比较散乱，没有系统记载，而且也很缺少，但仅就其文献记述和地下出土文物来考察，仍可知其在频仍战争中，无论传染病之隔离治疗，战伤抢救之造册记录和外科手术治疗等等，均已有了一定的制度，并达到较高的水平，专业军医在军队中可能已有一定的编制。