Trước khi nói về khái niệm cửa ô, chúng ta cần biết thêm một khái niệm nữa cũng liên quan đến lịch sử Hà Nội, đó là cửa thành. Thành Hà Nội xây dựng vào đầu triều Nguyễn, từ năm 1804 đến 1805, bao gồm toàn bộ kinh thành Thăng Long triều Lê, nhưng bị thu nhỏ hơn. Thành được xây bằng gạch vồ, có hình vuông và mở ra 5 cửa gồm cửa chính Bắc, chính Đông, chính Tây, Đông Nam và Tây Nam.
Người Pháp sau khi đánh chiếm Hà Nội đã phá bỏ thành Hà Nội để mở mang đường phố. Các cửa thành cũng bị phá hết, chỉ còn để lại duy nhất cửa thành chính Bắc với vết đạn đại bác của quân Pháp khi đánh thành Hà Nội lần thứ nhất (1873) còn in sâu trên tường (hiện còn nguyên vẹn trên phố Phan Đình Phùng). Vị trí các cửa thành tương đương với các phố Cửa Bắc, Cửa Đông, Cửa Nam ngày nay. Mặc dù Hà Nội không có phố Cửa Tây nhưng vẫn xác định được vị trí cửa chính Tây là khu vực Quảng trường Ba Đình ngày nay.
Theo sử sách ghi chép, năm 1749, chúa Trịnh Doanh đã cho đắp một tòa thành đất bao bọc khu hoàng thành Thăng Long, xung quanh bên ngoài có hào nước sâu cắm chông bảo vệ. Trên thân thành đất mở ra 8 cửa để cho người dân qua lại. Kiến trúc mỗi cửa được thiết kế gồm một cửa chính và hai ô cửa phụ hai bên, trên cửa có vọng lâu canh gác nên còn gọi là ô môn. Tất cả 8 cửa đều có kích thước, hình dạng giống nhau - như Ô Quan Chưởng còn sót lại ngày nay.
Số lượng cửa ô thay đổi tùy theo từng triều đại phong kiến, có nghĩa là có thể được mở thêm hay lấp bớt. Đầu thế kỷ XIX, Hà Nội có 21 cửa ô. Đến năm 1831, dưới triều vua Minh Mạng chỉ còn 16 cửa ô. Năm 1866, trước thời gian người Pháp phá thành thì có 15 cửa ô, và ngày nay chỉ còn lại cửa ô duy nhất là Ô Quan Chưởng. Như vậy, con số 5 chỉ liên quan đến 5 cửa thành Hà Nội triều Nguyễn chứ không phải toàn bộ số cửa ô của kinh thành Thăng Long xưa. Trong lịch sử, Thăng Long - Hà Nội không chỉ có 5 cửa ô.
Theo “Bắc thành dư địa chí” soạn hồi đầu thế kỷ XIX, Hà Nội có 21 cửa ô, nhưng sách không liệt kê đầy đủ tên. Khi nhà Nguyễn hạ cấp kinh thành Thăng Long xuống chỉ còn là Bắc thành thuộc tỉnh Hà Nội, số cửa ô chỉ còn 16. Trong bản đồ Tòa thành Hà Nội (thành đất) do hai ông Lê Đức Lộc và Nguyễn Công Tiến dựng năm 1831 có ghi vị trí và tên của 16 cửa ô. Ngoài ra, trên tòa thành đất bao bọc vòng ngoài còn xác định được 2 cửa ô là Trung Hiền (ở ngã tư Bạch Mai - Đại La - Trương Định - Minh Khai) và cửa ô Tây Dương ở trước cây cầu Giấy bắc qua sông Tô. Nhưng đến bản đồ Tỉnh thành Hà Nội vẽ năm 1866, đời vua Tự Đức thì chỉ còn 15 cửa ô và không còn cửa ô Nhân Hòa.
Thời xưa, đây là các cửa ra vào kinh thành. Ban đêm, tại các cửa ô đều có tuần phiên canh gác. Một điểm đặc biệt khác là, phần lớn các cửa ô đều thông ra sông Hồng và sông Tô Lịch. Phía tây có 2 cửa, phía nam có 3 cửa ra sông Tô Lịch; lối ra sông Hồng có 11 cửa. Lý do là bởi thời đó, đường giao thông nối Thăng Long với các vùng khác chủ yếu là đường sông. Dọc sông Hồng có nhiều bến, phố xá đông đúc, nhiều hiệu buôn lớn của người Việt và người nước ngoài đã tập trung tại đây.
Ngày nay, các cửa ô của Thăng Long - Hà Nội gần như không còn dấu tích, chỉ còn lại duy nhất cửa ô Đông Hà, tức Ô Quan Chưởng còn nguyên vẹn. Những cửa ô cũ như Ô Yên Phụ, Ô Đống Mác, Ô Cầu Dền, Ô Đồng Lầm, Ô Chợ Dừa, Ô Cầu Giấy... nay đã trở thành những nút giao thông hoặc khu vực quan trọng của Thủ đô. Tuy thế, trong tâm thức của người Hà Nội, những cửa ô này vẫn còn hiện hữu...
