در مورد تاريخچه­ مراسم علم­گرداني ابتدا مي­توان گفت، که علم در گذشته جزيي از لوازم جنگ به­شمار مي­آمده است. در لغت­نامه­ دهخدا در مورد معني کلمه­ي توغ (توق)، علم را با توغ يکي دانسته و اشاره به اين شعر در شاهنامه­ فردوسي مي­کند:

بزرگان پياده پذيره شدند   ابي کوس و توغ و تبيره شدند

توغ يا توق كه به صورت طوق نيز در متون تاريخي و فرهنگ‌هاي لغت آمده واژه‌اي تركي و به معناي بيرق و علم است.

فتوت­نامه سلطاني در اين مورد مي­نويسد:

اگر پرسند که توق از کجا گرفته­اند؟ بگوي توق همين نيزه است اما به شرط آن که پرچم داشته باشد و روايت اين چنان است که حسان روزي وصله­اي چند از الف نمد بر نيزه بسته بود و در دست گرفته: امير پرسيد که اي حسان اين چه معني دارد؟ گفت: يا امير اين نيزه را علم ساختم. يعني به مهر و محبت شما در عالم علم شده­ام و اين وصله از نمد اشارت بدان است که اگر مرا روزي در هواداري شما قطعه قطعه سازند هر يک به شکل الف همچنان در طريق خدمت ثابت قدم خواهم بود و مداحان در توق اين روايت را سند گرفتند. اگر پرسند که توق چه معني دارد؟ بگوي توق اصل و نشانه را مي­گويند و در هر لشکرگاهي که توق زدند هرکس مي­داند که جاي او کجاست.

توغ تا سده­هاي اول استقرار اسلام وجود داشته و مشخصه­ يک قوم يا لشکر در صفوف جنگ بوده است. مي­گويند که امام حسين(ع) علم­ها و پرچم­هايي داشته است و در زمان مامون در لشکر استفاده از علم­هايي به نام «علم سياه» متداول بوده که مامون آن­ها را برانداخته است.

ناصرخسرو مي­گويد:

 کوت فريدون و کجا کيقباد     کوت خجسته علم کاويان

نخستين علم­ها چوب خشک شده­ يک صنوبر يا يک درخت کشيده قامت مانند آن است. هنوز نمونه­هاي اين­گونه علم‌ها در روستاهاي مناطق اراک در حوزه مرکزي و مراغه در حوزه آذربايجان ديده مي­شود و در مراسم ماه محرم مورد استفاده قرار مي­گيرد.

علم در جايي معرف شخص است. شخصي که باني ساختن آن شده است. در جايي نشان گروه و تکيه و محله است و در جايي نشان شهيد است.

رابطه­ درخت و شهيد در اسطوره­هاي سرزمين ايران نيز پيشينه­اي کهن دارد. نخستين علم­ها به تناسب شرايط فرهنگي و اجتماعي در مناطق مختلف و به­ويژه در شهرها از صورت يک درخت و آرايه­هاي رنگين آن خارج شدند. تيغه­هاي فلزي بر بلندي بالاي آن­ها افزود. تنه­ درخت به صورت پايه­ي اصلي و تنه­ علم درآمد. توق­هاي بزرگي که در برخي شهر­ها در مراسم سوگواري سالار شهيدان همراه دسته­هاي عزادار حمل مي­شوند و گونه گونه­ علم­هايي که در اجزاي فلزي و فولادين و مانند اين­ها به چشم مي­آيد و با پارچه­ها و زيورهاي گوناگون آراسته مي­شوند صورت­هاي تحول يافته­ همان علم­هاي چوبين است.

كساني که نذر دارند درب خانه‌هايشان را باز مي‌کنند و جلوي آن مي‌ايستند و با دود کردن اسپند از گروه عزادار استقبال مي‌کنند. بعضي که نذر دارند جلوي علم‌ها گوسفند قرباني مي‌کنند. وقتي دسته به در خانه‌ موردنظر مي‌رسد علم‌ها را به ديوار تکيه مي‌دهند و يک علم را سرپا در جلوي خانه نگه مي‌دارند. روحاني ضمن دعا کردن براي صاحب خانه دستور مي‌دهد فاتحه بخوانند. فاتحه‌اي براي زنده‌ها و فاتحه‌اي براي از دنيارفتگان. اعضاي آن خانه علم را زيارت کرده و نذورات را پخش مي‌کنند. نذورات شامل نان، پول، گندم، خرما، شيريني و آجيل است و معمولا آن‌ها را بين همه تقسيم مييکنند و پول و گندم را فقط به علم چي‌ها مي‌دهند. خانه‌هايي که از محرم سال پيش عزيزي را از دست داده‌اند از علم چي‌ها بيشتر پذيرايي کرده و آن‌ها نيز مراسم را مفصل‌تر برگزار مي‌کنند. صاحبان خانه‌هايي که در مدت يک سال گذشته کسي از آن‌ها داماد شده است علاوه بر گندم و پول به علم چي‌ها دستمال و جوراب هم مي‌دهند. بعضي افراد نيز براي برآورده شدن حاجات خود دستمال‌هاي علم را گره مي‌زنند. بعضي از صاحبان منازل سيب يا اناري را روي طوق علم مي‌گذارند و سپس به عنوان تبرک آن را مييخورند. عده‌ايي هم براي تبرک يا شفاي مريض آب به سر طوق ريخته و آن آب را مي‌نوشند.

بعضي علم دارها علاوه بر روستاي خود به روستاهاي اطراف هم براي علم گرداني مي‌روند. در اين روستاها مردم روستاي مجاور به همراه علم‌هايشان به پيشواز علم مهمان مي‌آيند. ابتدا علم را به قبرستان ده مي‌برند و فاتحه مي‌خوانند و بعد علم گرداني مي‌کنند و يا بعضي ابتدا علم را کنار قنات يا چشمه روستا برده و ته علم‌ها را براي ازدياد آب داخل قنات گذاشته و دعا و فاتحه مي‌خوانند.

دسته‌هاي علم گرداني وقتي به هم مي‌رسند، مراسم سلام علم‌ها برگزار مي‌شود و هر دسته با خواندن اشعار سلام به سمت علم ديگري مي‌آيند و در انتها علم‌ها را به هم مماس کرده و گويي مانند دو انسان يکديگر را در آغوش مي‌کشند. در اين روز کساني که نذر دارند عزاداران را به ناهار يا شام دعوت مي‌کنند.