進入元朝之後,蒙古各部仍實行成年男子皆兵的兵役制度。其他民族的人,則由國家強行指定壹部分百姓承擔服兵役的義務,他們的戶籍與其他百姓分開,另行管理,實行軍戶制度。蒙古國時期的簽軍和定立軍籍,進入元朝後繼續進行。到至元十六年(1279)以前,探馬赤軍和漢軍士兵的軍籍確定工作基本完成;至元二十年到二十七年,又定立了新附軍人軍籍。軍戶由此分成漢軍軍戶、探馬赤軍戶(也稱蒙古軍戶)和新附軍戶三種。
漢軍軍戶的簽發是以民戶的財產和勞動力狀況為根據的,壹般取之於中戶,但是各軍戶的財產和勞動力情況往往有很大差別。針對部分軍戶無丁或無力服兵役的情況,政府很快推行了正、貼戶制,依據軍戶的不同狀況,以兩三戶或四五戶合出軍1名,出人當兵的戶叫做正軍戶,又稱軍頭,其他各戶出錢資助,稱為貼軍戶,由政府指定,不能隨意改變。如果正軍戶缺乏可以當兵的合適人丁,由有丁的貼軍戶頂替,改為正軍戶出錢資助。壹旦正軍戶中有了合適的人丁,便要繼續出軍。
探馬赤軍戶原來出自蒙古各部,新附軍戶來源於元朝政府招收的南宋降軍,都沒有財產依據,不實行幾戶合出壹軍的制度,但是某些探馬赤軍戶原來擁有的驅口釋放為民之後,按照政府的規定,就成為舊主人的貼軍戶,出錢資助出軍。新附軍戶都沒有貼戶。
軍戶履行服兵役的義務,必須以“正身”(本人)應役,不得逃避或以他人代役。如軍人在出征或出戌時逃亡,要到原籍勾取他的兄弟子侄來頂替。軍人陣亡或病死,軍戶可以享受“存恤”的待遇。侍衛親軍和屯田、鎮戍軍人,無戰事時輪流休假,輪換時間各有不同,短的每年都可以輪換休息,長的3年或6年才能休假壹次。
軍戶的武器裝備,探馬赤軍戶仍要自備;漢軍軍人服役期間,由政府發給冬夏軍裝,配備武器,並按月發放口糧;服裝的不足部分以及其他裝備與開支,由軍戶自理。正軍戶和貼軍戶湊齊出征、出戍軍人的所有費用,定期送到軍中,稱為“封椿”錢(又稱作“封裝”錢)。新附軍人的裝備全由政府供給,家屬還要每月由政府發放口糧。作為軍戶承擔兵役的補償,元朝政府在賦役方面對軍戶實行豁免和優待。
奧魯是管理軍戶的機構。探馬赤軍萬戶中原來設立的奧魯官,建立都萬戶府後,陸續撤罷,由都萬戶府下屬的萬戶府和千戶所直接管理探馬赤軍戶。漢軍奧魯,在忽必烈即位後從各漢軍萬戶下分出來,由各路、府、州、縣的管民官兼管。新附軍戶由所在軍府的管軍軍官直接管理,沒有奧魯的設置。奧魯的主要職責是征發軍戶服兵役和征取封椿錢。軍戶犯罪,奧魯官要協助審理。
軍戶制的實行,可以保證軍隊有穩定的兵源,又可以維持壹支龐大的軍隊而使政府負擔不致過重。但是,軍戶制也有許多難以克服的矛盾。軍戶負擔過重,再加上軍官的殘酷剝削和壓迫,常常導致軍人逃亡和軍戶破產。到了元朝中期,這種現象愈來愈嚴重,軍戶制受到嚴重破壞。到元末農民戰爭前夕,軍戶制已經完全崩潰。