国家元首是国家、联盟、联邦中的最高代表，是国家的象征，履行宪法赋予的权力和义务。君主制下，国家元首是君主或国王；共和制下，国家元首通常的称号是总统，亦有其它称号。视乎国家的政治体制，国家元首未必有行政权。国家元首大致可分为四种。
总统制下的国家元首目录
1 总统制下的国家元首
2 半总统制下的国家元首
3 议会制下的国家元首
4 无行政权力的国家元首
5 分类的复杂性
6 国家元首的职权
6.1 外交主官
6.2 行政主官
6.3 任命官员
6.4 签署法令
6.5 军队最高指挥官
6.6 召集及解散立法机构
7 国家象征
8 国家元首产生办法
8.1 总督
8.2 称号
8.3 统计
9 官邸
10 参阅
总统制下的国家元首通常由选举选出，是行政机关的首长，独立于立法机关。属行政机关的政府只向总统负责，总统有权任命和解雇而无需经过议会，因而有「总统制」之名。一些总统制国家（例如美国）的国会可决定是否赞同主要官员的任命。议会讨论候任人是否合适，并没有权批准或否决任命。任命后主要官员不必向国会集体负责，与内阁制的问责不同。
有些总统制设「总理」一职；总理只向总统负责，而不是议会。这些「总理」的政治影响力通常不大，有些更只是管理人员而并不是政治家。总统制的「总理」与内阁制的总理（或首相）不同，他们没有宪法赋予的实权，政治地位比较低。他们通常负责政府的日常运作，总统则订定国家政策。内阁制下的总理领导执政党和政府；总统制下的总理却是服务政府，如其它官员一样，可能随时被解雇。
| 美国总统乔治·W·布什签署法案。任何法案都需要总统签署，除非议案得国会绝大多数同意。 |
美国的总统制源自18世纪英国的宪法制度。当时，英国君主的权力仍然很大，控制政府，国会无权过问。所以，有人认为现代的总统制事实上承袭自18世纪欧洲的「旧制度」。很多欧洲国家的制度已从行政（首长）主导发展成国会（内阁）主导。1870年代，美国总统安德鲁·约翰逊受弹劾，几乎丢职，总统权威受削。有人预测美国会跟随欧洲模式，从总统制渐变为半总统制，甚至内阁制；众议院院长将成为权力核心，变为名义上的总理。但这并没有成为事实。20世纪初西奥多·罗斯福及伍德罗·威尔逊的领导令总统重建政治影响力。
| 前法国总统弗兰索瓦·密特朗，半总统制下的国家元首 |
有些国家的政制逐步演化成类似半总统制，甚至总统制，例子有第一次世界大战后的魏玛共和国。魏玛共和国的宪法规定，总统任命的内阁要向国会（Reichstag）负责，但民选总统在紧急情况下可运用很大的酌情权。最初总统只是象征式的国家元首，政务由国会主持。但由于当时社会动荡不安、政局不稳，总统开始运用紧急权力。1932年，权力严重失衡，就算总理在国会得到支持，总统兴登堡（Paul Von Hindenburg）也能随意废立。最后，兴登堡没有咨询国会，利用职权任命了阿道夫·希特勒当总理，造就了纳粹的独裁统治。
比利时利奥波德三世，二战时运用权力代表国家向德军投降 |
在一个议会制国家中，旧的宪法可能赋予国家元首很大的行政权力，有如总统制下的总统。随时代变迁而演化出的问责机制甚至政府机关往往在过时的宪法中只字不提。所以，宪法越旧，有漏洞的机会越大。国家元首可能因此有过大的权力。1867年，「英属北美法案」中没有提及首相一职，但该职位已经存在。1848年，含糊、过时的意大利王国宪法让国王维克托·伊曼纽尔三世能够在有争议的情况下任命贝尼托·墨索里尼。
英联邦国家议会制的运作依据一系列的宪法条文、不明文的惯例、Orders-in-Council、英王制诰等。总督在特殊的情况下可能有额外的权力（例如澳洲总督John Kerr解除澳洲总理Gough Whitlam的职务）。
曾有国家元首因为宪法含糊或国家陷入危机的情况下擅用大权。1940年，德国军队进攻比利时，国王利奥波德三世（Leopold III）向德军投降，违反政府的意愿。奥波德三世认为他要根据登基时的誓言为国家负责，而他判定他的政府选择对抗是错误的，会损害比利时的利益，于是他代国家投降。第二次世界大战后，虽然经投票后比利时的人民容许他续任，但由于他的做法引起争议不断，最终他放弃王位。
无行政权力的国家元首
无行政权力的国家元首完全没有实权，连象征权力也没有。在不同的国家，这些元首的权力和职责各异。1970年代，瑞典通过现代宪法，瑞典国王在议会的一切权力被废除。但内阁每月仍会向国王在王宫内正式汇报。相反，无实权的爱尔兰总统要接触内阁官员需经过总理办公室安排，但总理仍会向总统汇报；总统不能取得政府文件。1982年制定的《中华人民共和国宪法》中，国家主席原有的两项实权——召集最高国务会议权及统率武装力量权均被取消，在法律上成为虚位元首。
无行政权力的国家元首在20世纪出现。
著名的例子包括：
爱尔兰总统
瑞典国王（自1975年起）
德国总统
日本天皇（自1945年起）
中国国家主席（自1982年起）
分类的复杂性
虽然有清晰的类别，但有时却难以把国家元首归类。列支敦士登在2003年修改宪法，赋予大公（国家元首）很大的权力，可以否决立法和解散内阁。相对于议会，大公的权力加强了，这可以说该国的政制发展方向是半总统制。同样，1974年希腊修改宪法，加强了总统权力，使希腊的国家元首变得与法国半总统制下的总统更为相似。英国君主理论上可以解散政府，所以严格来说英国是半总统制国家。界定国家元首的类别时，应同时观察国家的实际运作，而不应只谈理论。19世纪以来英国君主从未逼令政府首脑下台；希腊一直以来都是实行议会制。所以，除非列支敦士登大公行使法理上容许的权力，否则该国政治体制应该仍被视为议会制。相反，由于中国宪法未禁止国家主席兼任其它公职，因此从1993年起除过渡时期（一般十年当中占两年时间）以外国家主席都兼任中央军委主席，应将其视为类似于法、俄等半总统制国家的实权元首。
国家元首的职权
国家元首未必赋行以下所有职责，需视乎元首所属类别。
外交主官
国家元首着大使、公使等外交官员向派往国政府呈递国书（Letters of Credence），以示派驻大使。没有此程序，大使未算履职，没有外交豁免权。
国家元首接收其它国家呈送的国书，以示接纳使节。
国家元首代表国家签署国际条约，也可授权官员印上国家元首的名字。
例：德国的宪法第59(1)条：
“外交上，联邦总统代表联邦本身。他代表联邦与别国缔结条约。他委任和接纳使节。”
行政主官
不论共和制或君主制，绝大多数国家的国家元首有行政权。总统制的国家元首就是行政首长。议会制的行政机关理论上由国家元首领导，实际上元首必然会「咨询」首相或内阁。实行这种制度的国家有澳洲、奥地利、加拿大、丹麦、法国、意大利、英国等。有些国家明文规定国家元首无行政实权，如爱尔兰和瑞典。
例一（总统制）：美国宪法第2章第1节：
“行政权力授予美利坚合众国总统。”
例二（维多利亚时代君主立宪制）:1900年「英联邦澳洲宪法」法第II章第61节：
“英女王对英联邦国家有行政权；总督是女王的代表，代女王行使权力。女王有权执行和维护宪法和英联邦国家的法律。”
例三（20世纪中叶君主立宪制）：1953年丹麦宪法第12节：
“在宪法的规限下，国王通过官员就国土上的一切事务行使权力。”
例四（现代共和内阁制）：1975年希腊宪法第26(2)条：
“行政权由希腊总统和政府行使。”
任命官员
国家元首任命主要官员，如内阁成员、总理、首相、大法官等。在大部分的议会制国家，这只是仪式上的规定：首相的任命必先得国会同意，其它官员的任命则由首相建议。有些国家元首无权任命政府首脑，如1974年瑞典宪法规定总理由国会主席而不是国王任命。
国家元首可辞退官员。在某些国家，决定前元首要先向政府首脑「咨询」。例如，爱尔兰总统可辞退内阁成员，但必须先向总理「征求意见」。有些国家元首理论上有权辞退政府首脑，但极少发生，而且具争议性。例如1975年澳洲总督辞退总理，引发澳洲宪政危机。
例：爱尔兰宪法第13.1.1条：
“总理（Taoiseach）经下议院（Dáil ?ireann）提名由总统任命。”
签署法令
大多数国家的法案经议会通过后需由国家元首签署才能成为法案。总统制下的国家元首（即总统）有权否决法案。在大部分的议会制国家，国家元首不能拒绝签署法令。签署法案的程序称为法令颁布（Promulgation），英联邦国家也称为王室同意（Royal Assent）。
例一（总统制）：美国宪法第1章第7节:
“法案经众议院及参议院通过后，需得总统签署才能成为法律。”
例二（议会制）：以色列基本法第11.a.1节：
“总统签署法案，涉及总统权力的法案除外。”
在一些议会制国家，国家元首仍保留若干权力：
否决议案，直至议会重新讨论，并且第二次通过。
延迟签署法案，甚至无限期搁置。（通常在实行国王特权（Royal Prerogative）的国家，而且极少使用）
把法案提交法院审议法案是否合宪。
把法案提交公民投票（如爱尔兰总统）
军队最高指挥官
大部分国家的元首是军队象征性（如英国等内阁制国家）或实质性（如美、法、俄等总统制、半总统制国家）的最高统帅，也有部分国家（如中国）的元首在法律上并非武装部队最高统帅。
例一：美国宪法第2章第2节：
“总统是合众国的陆军、海军的最高统帅。”
召集及解散立法机构
国家元首可召集和解散议会。在议会制国家，首相或内阁「建议」元首召集或解散议会。在某些议会制和总统制的国家，元首可自行召集和解散。有些国家的议会有任期，不可提前选举；有些国家的议会虽然有任期，但国家元首在特定情况下有权解散国会（如美国宪法第II章第3节）。当议会通过对首相的不信任动议，有些国家容许国家元首拒绝总理的要求解散国会，因此总理可能需要辞职。
例：爱尔兰宪法第13.2.2条：
“当总理在议会中得不到大多数支持，并提出解散国会，总统可行使不受限制的酌情权，拒绝总理的建议。”
国家象征
国家元首是国家的象征。很多国家的政府办公室、机场、图书馆、建筑物都挂有国家元首的相片或画像。此做法可追溯至中世纪时代，作用是让人民把国家元首与政府连系起来。但若过份吹捧，可能会做成个人崇拜。当个人崇拜风行全国，国家元首的形象可能会超越国旗、宪法、建国者等，成为国家唯一的象征。
外交事务上，第一个迎接重要外宾的通常是国家元首。国家元首会尽地主之谊，邀请来访的贵宾到官邸用膳或参加宴会。
国家元首产生办法
君主制国家的王位通常是世袭的。独裁统治的国家也可能是世袭的。如朝鲜民主主义人民共和国的金正日由其父金日成身上继承权力（虽然他无正式称号，却自称「伟大的领袖」）。
共和国家用选举选出国家元首：
直选：全民普选
间选：由议会或选举机构选出
夺权。独裁者会打着民主的旗号夺权，自封为王。如法国的拿破仑三世、阿尔巴尼亚的左格（Zog）。弗朗西斯科·佛郎哥自封为「摄政臣」（Regent），王位却是悬空的；乌干达总统阿敏（Idi Amin）自封为终生总统（President for Life）。
总督
总督（Governor-General）是英国王室驻英联邦国家的代表。英联邦国家加拿大、澳洲、新西兰等的国家元首伊利沙伯二世居住在英国，总督受委任成为英女王的代表。英联邦国家维持殖民地时代的做法奉英王为国家元首。
总督履行国家元首的部分职务，但法理上总督不是国家元首，只是国家元首的代表。但实际上总督是一国之首，因为王室甚少运用特权直接干涉殖民地事务。参见加拿大女王。
外交场合上，总督的地位和享有的待遇有如国家元首。
有些国家元首没有正式的称号和定义，如朝鲜民主主义人民共和国的金正日、大阿拉伯利比亚人民社会主义民众国的卡扎菲。
已废除君主制的国家君主称号
| 国家 | 称号 |
|---|---|
| 科威特、卡塔尔 | 埃米尔 (Emir) |
| 日本 | 天皇 |
| 列支敦士登、摩纳哥 | 亲王(Prince) |
| 卢森堡 | 大公 (Grand Duke) |
| 梵谛冈 | -{教宗}-/-{教皇}- |
| 圣马力诺 | 执政官 (Captain Regent) |
| 阿曼、文莱 | 苏丹 |
| 中华人民共和国 | 国家主席 |
统计
任期最长的现任国王：泰国国王拉玛九世（普密蓬·阿杜德）（自1946年起）
任期最长的现任国家元首（非国王）： 古巴总统卡斯特罗（自1959年起）
国家元首多于一人的国家：
瑞士 － 七人联邦委员会
圣马力诺 － 两名执政官
安道尔 － 法国总统、西班牙Urgell主教
波斯尼亚和黑塞哥维那 － 由三个联邦首长(穆族、塞族、克族各一人)组成的主席团
兼任最多国家元首的人：英女王伊利沙伯二世是16个独立国家的元首。（16个独立国家为：安提瓜和巴布达、澳大利亚、巴哈马、巴巴多斯、伯利兹、加拿大、格林纳达、牙买加、新西兰（自1981年，作为新西兰国家元首的英王，兼任库克群岛的元首）、巴布亚新几内亚、圣基茨和尼维斯、圣卢西亚、圣文森特和格林纳丁斯、所罗门群岛、图瓦卢和英国）
官邸
国家元首通常住在官邸中。以下是其中比较著名的官邸：
中南海 - 中华人民共和国主席
白金汉宫（Buckingham Palace） - 英国王室
爱丽舍宫（?lysée Palace） - 法国总统
京都（19世纪以前，现居东京） - 日本天皇
中华民国总统府 - 中华民国总统
克里姆林宫 - 俄罗斯总统
青瓦台 - 韩国总统
Palace of the Parliament - 罗马尼亚国会和政府总部
梵蒂冈宫(Palace of the Vatican) - 教宗
Quirinal Palace - 意大利总统
白宫 - 美国总统
总督府（Government House）指地方长官住的官邸。例如澳洲总督住在堪培拉的总督府。但也有例外。虽然加拿大宪报上的声明写着总督的官邸是总督府，但加拿大总督实际上住在里都堂（Rideau Hall）。
其他
| 国家 | 称号 |
|---|---|
| 中国（自秦代至清朝） | 皇帝 |
| 沙俄（俄罗斯帝国） | 沙皇 |
