元朝实行征兵制的兵役制度，但其方式则因民族不同而略有区别，对蒙古各部采用成年男子皆兵的办法征集士兵，其他民族实行军户制度。

　　蒙古各部十五岁至七十岁的成年男子，不分贵贱和家庭人口数量，都有服兵役的义务。成年男子平时从事牧业生产或其他工作，一旦战争需要，或者“空营帐而出”，全体出征；或者“十人抽一”、“十人抽二”，抽调部分人出征。忽必烈在至元四年（1267）正月对抽调蒙古军作了更明确的规定：“签蒙古军，每户二丁、三丁者一人，四丁、五丁者二人，六丁、七丁者三人。”（《元史·兵志一》）元廷依然保留了签发渐丁军出征的做法，并在至元十九年（1282）十月有了更明确的规定：“签发渐丁军士，遵旧制，家止一丁者不作数，凡二了至五丁，六丁之家，止存二人，余皆充军。”（《元史·兵志一》）

　　探马赤军是从蒙古各部中签发出来的，并定立了专门的军籍。中统三年（1262）月，有人向忽必烈奏报：“在昔太祖皇帝所集按察儿、孛罗、窟里台、孛罗海拔都、阔阔不花五部探马赤军，金亡之后，散居牧地，多有入民籍者。国家土宇未一，宜加招集，以备驱策。”忽必烈特派人与诸路官员协同招集探马赤军人，并规定“若壬寅（1242）、甲寅（1254）两次签定军，已入籍册者，令随各万户依旧出征；其或未尝为军及蒙古、汉人民户内作数者，悉签为军”。入军籍的人户，就成为军户。至元八年（1271）。又核定了一次探马赤军的军籍，探马赤军户（或称蒙古军户）乃成为元代军户之一种。

　　蒙古统治者在中原汉人民户中签发的士兵，也都定立了军籍。宪宗二年（壬子，1252），“签诸路军籍”，所编军籍称为“壬子籍”。宪宗四年，“初籍新军”，至第二年完成，所定军籍称为“乙卯年（1255）军籍”。以后又有“己未年（1259）查定军册”、“至元八年（1271）军籍”和“至元十一年（1274）军籍”。列名汉军军籍的人户，就是汉军军户。

　　世祖至元二十年（1283）二月，“命各处行枢密院造新附军籍册”。这一工作历时数年才完成，所以新附军的军籍均以至元二十七年（1290）为准，列名军籍的人户就是新附军户。

　　凡被定入军籍的人，按照政府的规定，不得改为其他户计，也就是所谓“天下既平，尝为军者，定入尺籍伍府，不可更易”。

　　汉军军户的签发，是以民户的财产和劳动力状况为依据的。元代民户分为上、中、下三级九等，军户一般来源于中户。各军户的财力和丁口情况毕竟会有很大差别，针对部分军户无丁或无力服兵役的状况，政府很快推行了正贴户制度。依据军户的不同情况，可以二、三户或四、五户合出军一名，出人当兵的户就是正军户，又称“军头”；其他各户出钱资助，称为贴军户。正、贴军户由政府指定，不能随意改变。如果正军户缺乏可以当兵的合适人丁，由有丁的贴军户顶替，正军户改为出钱资助。一旦正军户中有了合适的人丁，便要继续出军。

　　探马赤军户和新附军户不实行几户合出一军的制度。某些探马赤军户原来拥有“驱口”（奴隶）。驱口释放为民之后，按照政府的规定，即成为旧主人的贴户，出钱资助出军。新附军户均没有贴户。

　　军户世世代代都要服兵役，不能改变。军人如果在出征或出戍时逃亡，要到原籍勾取他的兄弟子侄来顶替。探马赤军户以“军驱”（奴隶）代服兵役，为政府所明令禁止。所有服兵役的人，都要以“正身”（本人）应役，不能逃避或“雇觅”他人代役。

　　如果军人在阵前战死，本户军役可以“存恤”一年，病死者“存恤”半年，到期继续出入服兵役。在战争期间，军人没有假期。战争结束后，出征军人通常可以放还“存恤”一年或数年。元廷还采取了“番直”或“更戍”（轮流休假）的方法，给军户以“作养物力”的机会。世祖时规定侍卫亲军以“十人为率，七人三人，分为二番：十月放七人者还，正月复役；正月放三人者还，四月复役，更休息之”（《元史·世祖纪十》）。文宗至顺二年（1331）月，做了一点改动，“命番休各卫汉军，十之二以三月一日放还”（《元史·文宗纪四》）。地方镇戌军大多“岁一更代”，一年轮换一次，但边远地区往来不便，更代时间往往长得多，二三年甚至六年才能休假一次。

　　探马赤军人的军需装备，主要由军户自备，不足部分由政府补给。汉军士兵的冬、夏军装和武器，由政府发给，并按月发放口粮，每人米五斗，盐一斤。服装的不足部分、其他装备和开支，由本军户和贴户凑齐，定期送到军中，称为“封椿”（或“封装”）钱。新附军人的装备，全由政府供给，口粮每月米六斗（比汉军高一斗）、盐一斤，家属每月每人支粮四斗。

　　作为军户承担兵役的补偿，政府在赋役方面对军户实行豁免和优待。元代百姓的赋役负担，主要有税粮、科差、杂泛差役、和雇和买四项。汉军军户和探马赤军户从事农耕者，免缴四顷地的十二石税粮；新附军户有土地的，因国家已供给军人装备和口粮，所以要按亩纳税。从事牧业的探马赤军户，比一般牧民的“抽分羊马”（向政府缴纳一定数额的羊马）稍轻一些。一般牧民的畜群一百口即抽缴一口，不到一百口的则满三十口即抽分一口。军户不到百口免抽。和雇和买探马赤军户不承担，其他军户区别对待，富有者承担，贫因者可免。科差与杂泛差役，军户均予豁免。

　　忽必烈即位后，实行军民分治政策。原来的汉军奥鲁，均从汉军万户的管辖下分出来，先在各路设专职官员管理，不久即规定各路、府、州、县的管民官兼领奥鲁。探马赤军中的奥鲁官，仍负责管理军户事宜。建立蒙古军都万户府后，各万户府之内专设奥鲁总管府，千户所下设奥鲁官。元朝中期，总管府与奥鲁官先后撤罢，由都万户府下属的万府、千户所直接管理探马赤军户。军户的管理，探马赤军军户归之于军队系统，汉军军户归之于地方行政系统，这种情况实际上是元朝政府推行民族歧视政策的表现。新附军军户由所在地的管军军官直接管理，没有设置奥鲁。奥鲁的主要职责是调发军人服兵役，征取出征、出成军人的封椿钱，协助审理军户的“奸盗诈伪”等案件。

　　军户制的实行，可以保证国家有稳定的兵源，又可以维持一支庞大的军队页使政府负担不致过重。但是，军户制也有许多难以克服的矛盾。军役负担过重，再加上军官的残酷剥削和压迫，常常导致军人逃亡和军户破产。到了元朝中期这种情况愈来愈严重，军户制受到破坏。到元末农民战争前夕，军户制已经完全崩溃。