刘彻从公元前150年立为太子，到公元前141年正月景帝驾崩开始继承皇位，其间整整做了9年太子。
刘彻被立为太子后，深得景帝的宠爱。景帝一次宴请诸侯周亚夫，因为席上没有筷子，周亚夫心中不悦，面现怨色，叫尚席取箸。刘彻当时也在席上，一直坐在那里看着周亚夫。周亚夫被看得实在受不了，便扫兴地离席而去。景帝奇怪地问刘彻：“你为什么要目不转睛地盯着他？”刘彻答：“这人可畏，必能作虐。”景帝笑说：“他如此罢怏不服，是不可以做少主的臣。”后来，周亚夫因为儿子违法而受牵连，景帝先命小吏质讯，周亚夫否认。景帝就骂他：“吾不用也！”然后改命廷尉拘审，周亚夫不甘受辱，在狱中绝食五日，吐血而死。这样景帝就为刘彻除去了强悍难驭的功臣。
刘彻14岁这年，廷尉呈请景帝审批一件凶杀案，杀人犯名叫防年，防年把自己的继母残忍地杀害了，因为继母杀防年的生父，于是防年就杀了继母。廷尉以杀母律论处，判防年大逆罪。景帝怀疑这判决不准确，便问刘彻。刘彻分析说：“通常说继母如同生母，这说明继母与生母有不同之处，只是由于父亲娶她为妻，地位才像生母罢了。今防年的继母既然杀了防年的生父，他与继母也就情断义绝，已经没有了母子关系。应当按一般的杀人罪判，不应判大逆罪。”景帝采用了刘彻的意见，按一般杀人罪改判防年弃市。大臣们都称赞说判得准确。从此，景帝愈加器重刘彻了。
皇太子是皇帝的继承人，他德才的优劣直接关系到国家今后的治乱兴衰、人民的生死存亡。所以自汉初以来，几代皇帝都非常注重对皇太子的教育培养。文帝时，梁王太傅贾谊上疏陈政事，把教育、培养太子作为固国安民的根本大计提出来。指出夏、商、周三代之所以长久，秦之所以速亡，都和王位继承人的培养得失有很大关系。他说：“天下之命，悬于太子，太子之善，在于早谕教与选左右。”也就是对太子要进行早期教育，要选择贤良端正的人做教师。只要教育得法，加之老师品行端正，则太子也能品行端正，太子正则天下安定。文帝深纳其言，所以郑重地选择晁错为太子家令。景帝也同样非常重视对皇太子的早期教育。 汉初以来，道家的黄老思想占统治地位。因此，几代君主都大力提倡黄老之学。尤其是景帝之母窦太后，特别喜好黄帝、老子之言，命皇家的子弟和窦家的子弟都必须学习黄帝和老子之学。皇太子刘彻，当然更不能例外，幼年就受到黄老思想的影响和熏陶。
同时，景帝又为皇太子刘彻选了儒学家卫绾、王臧做太子太傅、太子少傅。
敏慧早熟的皇太子，被博大精深、与政治紧密结合的儒家思想深深地吸引住了。和黄老之道主张清静无为、因循守成不同，儒家学说倡导君子奋进不息、进取有为，主张尊君、隆礼、行仁、重民、大一统，以厚德怀服四夷。刘彻是个血气方刚、雄心勃勃、非常有抱负的少年，他觉得儒家学说更加适合自己的性格和志趣，联想到吴楚之乱和匈奴的不断侵犯，他觉得儒家的主张更加适合国家的需要。儒家思想的教育，给这位在黄老思想笼罩下成长的太子灌输了新鲜血液，塑造了受益终身的政治观，为他以后五十余年奋发有为的政治生涯奠定了深厚思想基础。
刘彻是一个多才多艺的皇太子，不单学黄老、习儒术，而且还爱好音乐、文学和射猎，兴趣极其广泛。特别是对辞赋有着极其浓厚的兴趣，经常吟诵枚乘、贾谊等人的作品，陶冶情操，开阔襟怀。与此同时，也从中吸取他所需要的政治营养。
在处理周亚夫这件事中，皇太子刘彻从他父亲那里又学会了法家所倡导的尊君御臣的统治术。皇帝是至高无上、神圣不可侵犯的。对于大臣，不管地位如何高，功劳如何大，只要他敢于对皇帝有丝毫的不亲不顺，就一定得除掉他，甚至捏造罪名也在所不惜。生杀赏罚是皇帝驾驭臣子的手段，恩威并施，役使群臣如犬马耳！刘彻把儒家之学、黄老之道、法家之说杂糅在一起，兼收并蓄，博取众家之长，不断地增长未来治国理民的才能。
景帝后元三年（前141）正月十七日，景帝为年已16岁的皇太子举行非常隆重的冠礼。冠，又名“元服”。“元，首也。冠者，首之所著，故日元服。”故加冠之礼又名“加元服”。此乃贵族子弟的成丁礼。周礼，男子二十而冠。加冠之后，即为成人，为君者方可亲政。春秋战国以后，礼崩乐坏，冠礼亦然，但为君者仍十分讲究此礼。赢政13岁即秦王位，相国吕不韦以“仲父”的身份执政。赢政20岁时，并没有按时举行冠礼，探究其真正的原因，应是吕不韦从中作梗，因为一旦赢政加冠，他就得被迫还政。直到赢政22岁，吕不韦才不得不同意为他举行冠礼。“王冠，带剑”，开始亲预国政，吕不韦、长信侯缪毒不肯交出权力，于是发生一场内乱。汉初，冠礼犹存。如惠帝四年（前191），“三月甲子，皇帝冠”。这一年，惠帝20岁。到景帝后元三年，刘彻才16岁。景帝让刘彻提前加冠，当然是考虑到他一旦驾崩，刘彻一即位便可亲政。人秦汉后，冠礼徒具形式，但病危之中的景帝犹念念不忘这一细节，足见其用心是何等良苦！他的这一举动未免有些杞人忧天。窦太后尚在，她两眼虽已失明，但心中仍关注着朝政，不时干预；还有刘彻的母后王姑，她也不会自甘寂寞，诸吕之乱，殷鉴不远。冠礼举行当日，高祖庙内钟磬协奏，香烟缭绕，气氛异常庄严肃穆。典礼由景帝亲自主持。皇族、国戚、公卿大臣恭列两侧。皇太子先行裸享之礼（即将酒扬洒于地），之后站在阼阶之上，宾给加冠三次，叫做“三加”。三加后，经过来宾敬酒，皇太子去母亲王皇后那里拜见。之后，由宾替皇太子取字。皇太子以前已由其父皇起名为“彻”，彻者通也，所以以“通”为字。接着皇太子礼拜父皇、见兄弟姑姊等众亲族和公卿大臣诸宾。礼成。
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