环首刀最大的特色就是长度大、刀条宽幅小，刀背脊厚度大。这些特点不由得让我们想起另外一样兵器——色雷斯逆刃大刀（rhomphaia），色雷斯民族的成名兵刃。在西方，它的大名让人雷贯耳；在它的面前，罗马士兵胆战心惊。曾有记载，在几次重要的会战中，剽悍的色雷斯战士奋力挥砍，一刀将罗马士兵的盾牌和手臂一同卸掉。当年逆刃大刀曾经迫使罗马人不得不在盾牌内侧再钉一圈铁条，以避免被色雷斯战士砍得缺胳膊少腿。而这个“成就”，就连一向以蛮勇著称的日耳曼野人都没达成过。
▲色雷斯人
通过对比，我们会发现环首刀与逆刃大刀的设计思路十分近似。虽然刀条宽幅狭窄、体态细长，但刃体夸张地厚实，实际重量也较后世的战刀大，其横截面如同斧头一般敦实，在面对有防护的目标时，其劈砍能力远远强于长剑。汉朝人称赞环首刀：“
▲色雷斯逆刃大刀
不过，早期环首刀还存在着一些问题。最严重的一个问题就是，刀条刃部前后厚度几乎一致，这就不可避免地造成了环首刀重心过于靠前，使用不便。当然技术是不断进步的，国内曾有一位环首刀收藏者，对其收藏的一把全长约1.2米的环首刀进行了研磨。根据其研磨笔记我们可知：刀体全长120厘米，刃长约90厘米，握柄长度约为30厘米（典型的双手刀剑类型），刀脊最厚处在9毫米上下，然后向刀尖慢慢过渡到5毫米左右，刃部最宽处大概2.8厘米。刃体厚度的变化有效控制了刀整体的重心位置，使得如此沉重的环首刀（比后世的宋代手刀、戚家刀、雁翎刀都要沉重）手感并不“蠢”。
另一个问题是，越长的刀剑，其重心位置越是不可避免地靠前。然而重心太过靠前，就会造成刀剑手感变差，不利于精确而快速地出招。一般而言，控制刀剑重心的最简单手段，就是在握柄末端增加一个配重球。但是这样做有两个缺陷：首先，配重球在使用的时候时常会和手腕相互干涉，把剑直直伸向前的时候格外如此；另外，这使得整剑的质量分布更靠近两端而不是中心，这造成了转动惯性大幅增加，刀剑的反应速度因此下降。出于同样原因，十八世纪之后的欧洲刀剑不再使用配重球。
而历史更加悠久的环首刀，则使用了一个比较隐蔽的方法来解决上述问题：使用较大的根部厚度，向前段逐渐收窄，刀尖变得薄而锋利。实际上环首刀是靠刀条自身的质量分布来控制重心的。这样做的好处显而易见，质量分布向重心集中，旋转惯性变小，刀会更趁手——当然，这样做也有缺点：这样的刀身不能做得太大太长，尤其是对单手刀剑而言。不过对于环首刀而言这不是大问题，环首刀是单双手都可以使用的。
环首刀那9毫米（很多现存样本的刀背更厚）的刀背，采用了这样的逻辑，造就了环首刀优良的劈砍手感。环首刀十分适合正反手上撩的进攻招式，这也正是骑兵对步兵最有利的杀伤招式，配合其较大的长度，可以说环首刀非常适合骑兵使用。而环首刀的这个厚度变化影响了东亚后世的各种长刀剑。
