“太上皇”一词，最早见于《史记·秦始皇本纪》，其曰:“追尊庄襄王为太上皇。”这是死而追尊，与周朝的“太王”十分相似。至汉高祖得天下后奉其父太公曰太上皇，“太上皇”就变成了生号，后代相沿不改。
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太上皇由死后追尊之号变为生号，有段历史故事:
汉高祖六年(公元前201年)，高祖刘邦回到栎阳，五日一朝父亲太公。太公的家令对太公说:“天亡二日，土亡二主”，皇帝虽然是您的儿子，但却是万民之主，太公您虽然是父亲，却是皇帝的臣民，怎么能让皇帝拜臣民呢?这样，皇帝的威严就受到损害。从此以后，太公上朝，就像士卒持帚扫地那样，每到殿门口，就却退行走，以表示对皇帝的恭敬。刘邦一见大惊，马上下殿搀扶太公。太公说，皇帝是万民之主，怎么能因为我而乱天下之法呢?于是，刘邦从心眼里佩服家令的话，赐给家令五百斤黄金。
这年五月丙午，刘邦便发布一道诏书，其云:
人之至亲，莫亲于父子，故父有天下传归于子，子有天下尊归于父，此人道之极也。前日天下大乱，兵革并起，万民苦殃，朕亲被坚执锐，自帅士卒，犯危难，平暴乱，立诸侯，偃兵息民，天下大安，此皆太公之教训也。诸王、通侯、将军、群卿、大夫已尊朕为皇帝，而太公未有号，今上尊太公曰太上皇《汉书》卷1下《高帝纪》。。
为什么称“太上皇”而不称“太上皇帝”呢?蔡邕的解释是: “太上皇不言帝，非天子也。”颜师古注称:“天子之父，故号曰皇。不预政治，故不曰帝也。”
这是太上皇的原始含义。
后代的“太上皇”，则自己本来就是皇帝，而以帝位传其子，自称“太上皇帝”者。从皇权的转移形态而言，它是一种皇位继承的特殊形式，即是在老皇帝还活着的时候，以“内禅”的方式，把皇位转让给儿子。
“内禅”起源很早。“《左传》晋景公有疾，立太子州蒲为君，会诸侯伐郑。《史记》赵武灵王传国于子，惠文王自称主父。此内禅之始” 《日知录》卷14《内禅》。。考诸正史，各代以内禅的形式而成为太上皇帝者，前后共有15人。此外，还有两个人称过“太上皇”，但不是“内禅”，而是送给被废黜皇帝的一种称号。例如，晋惠帝时所发生的“八王之乱”过程中，赵王司马伦与梁王司马彤、齐王司马冏联兵诛死了皇后贾南风及其死党，司马伦一度当权。司马伦曾将晋惠帝赶到金镛城幽禁起来，称其为“太上皇”，而自己称皇帝，改元建始。又如，在隋末农民战争过程中，隋炀帝于大业十三年(公元617年)游巡江都，而以13岁的代王侑留守京师。唐王李渊率兵攻入长安，奉立代王侑为恭帝，“尊炀帝为太上皇”《隋书》卷5《恭帝纪》。。这两个“太上皇”的出现，一个发生在“八王之乱”，一个发生在农民战争过程中，虽有“太上皇”之名，但却不具备“太上皇”的实际意义，更不是内禅，所以只能视作特例。
中国历史上先后以“内禅”形式出现的十五个“太上皇帝”的情况如下以下:
(1)吕光。十六国时期，后凉吕光于东晋孝武帝太元二十一年(公元396年)即“天王”位，时年五十，改年“龙飞”，“立世子绍为太子”。在位十年，“(吕)光疾甚，立其太子绍为天王，自号太上皇帝”《晋书》卷122《吕光载记》。。这是中国历史上第一个太上皇帝。
(2)拓跋弘。北朝时期，后魏献文帝拓跋弘，12岁即帝位。此人“雅薄时务，常有遗世之心”，曾经想禅位给他的叔父京兆王子推，因群臣反对而作罢。在位七年，派太保陆馛、太尉源贺奉皇帝玺绶，册命年仅五岁的皇太子升帝位，是为孝文帝。
于是群臣奏曰:“昔三皇之世，淡泊无为，故称皇。是以汉高祖既称皇帝，尊其父为太上皇，明不统天下。今皇帝幼冲，万机大政，犹宜陛下总之。谨上尊号太上皇帝。”《魏书》卷6《显祖纪》。献文帝拓跋弘从之，遂徙居崇光宫，采椽不斲，土阶而已。国之大事，仍以奏闻。孝文帝元宏每月一朝崇光宫，后改称宁光宫。其后讨蠕蠕、拾寅等事，太上皇帝仍躬御戎车。承明元年(公元476年)被毒死，终年23岁。
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(3)高湛。北齐武成帝高湛于大宁元年(公元561年)即皇帝位，到河清四年(公元565年)在位凡五年。当时皇后崇爱少子东平王高俨，想立他为皇嗣。武成帝则以太子高纬五官端正，又是长子，而不愿移易皇位继承人。因此，中书侍郎祖珽私下对侍中和士开说:“君之宠幸，振古无二，宫车一日晚驾，欲何以克终?”和士开不知所措，便向祖珽讨求对策。祖珽说:“宜说主上，云襄、宣、昭帝子俱不得立，今宜命皇太子早践大位，以定君臣。若事成，中宫少主皆德君，此万全计也。君此且微说，令主上粗解，珽当自外上表论之。”和士开十分痛快地答应了。适巧，因有彗星出，太史奏云这是除旧布新的征兆。祖珽于是上书，说:“ 陛下虽是天子，未是极贵。按《春秋元命苞》云:'乙酉之岁，除旧革政。'今年太岁乙丑，宜传位东宫，令君臣之分早定，且以上应天道。”并上魏献文禅子故事。武成帝高湛欣然同意《北齐书》卷39《祖珽传》。。于是，传位给十岁的皇太子高纬，是为齐后主。又大赦，改元天统，百官迸降各有差。群公上尊号为“太上皇帝”，“军国大事咸以奏闻”《北齐书》卷7《武成帝纪》。。成武帝仍往来于晋阳、邺都，凡除拜生杀仍自主之。天统四年(公元568年)十二月，“太上皇帝崩于邺宫乾寿堂，时年三十二。”凡为太上皇帝四年。
(4)高纬。北齐后主高纬，隆化二年(公元577年)，21岁。自晋阳战败回邺，以周师渐逼，乃传位年仅八岁的太子高恒，改隆化二年为承光元年，尊后主为“太上皇帝”。后主先走青州，幼主亦自邺东走，又禅位给大丞相、任城王高湝，以“太上皇”为“无上皇”，幼主为“守国天王”。不数日，父子俱为周将尉迟纲所执《北齐书》卷8《幼主纪》。。