中世纪的俄国，沙皇这个称号指最高统治者。早期俄罗斯人认为拜占庭帝国是罗马帝国的继承人，是宇宙的中心。俄罗斯人尊称拜占庭的君主为“沙皇”，而认为俄罗斯的大公们是拜占庭沙皇的大臣，另一方面，他们也称呼旧约的人物为沙皇。
13世纪，蒙古鞑靼人的骇人听闻的统治，加上强盛的蒙古大汗娶了拜占庭的公主为皇后，使俄罗斯人转而尊称蒙古大汗为“沙皇”，俄罗斯大公即又是蒙古“沙皇”(即蒙古大汗)的大臣了。
但随着蒙古人的衰落，俄罗斯人不乐意再尊称蒙古大汗为沙皇了，但始终不敢正式自称沙皇。
1547年1月16日，莫斯科大公国大公伊凡四世（伊凡雷帝）发表了重要讲话，将大公升格为沙皇，国号即被称为沙皇俄国（王国时期），伊凡四世打破了对沙皇的一切权力限制，领主政体改为了沙皇专制政体，于是伊凡大帝成了第一位沙皇。后彼得一世（彼得大帝）于1721年将沙皇升格为皇帝，俄罗斯正式成为帝国，但一般沿用沙皇、沙皇俄国作为俄罗斯帝国君主和国家的呼称。
在保加利亚，保加利亚大帝西蒙一世（西蒙大帝）于913年将大公升格为沙皇，国号即变更为保加利亚王国，925年迫使东罗马帝国给予“保加利亚人和希腊人的皇帝”头衔，即成为皇帝，国号也一度被称为保加利亚帝国。特别注意的是：“希腊人的皇帝”是东罗马帝国皇帝的头衔。
说沙皇是凯撒的俄语音译，其实是一种附会。沙皇一词最早出现在欧洲是10世纪的保加利亚，西蒙大帝一生与东罗马帝国交战，自然不会去崇拜罗马帝国的事实开创者凯撒。更不可能用凯撒一词作为自己的头衔作为国王的地位来使用。西蒙大帝后来被东罗马帝国奉为皇帝，也表明沙皇是国王，而不是皇帝。
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