L'augmentation des effectifs militaires et l'apparition de nouvelles armes au XVIe s. (Milices cantonales) rendirent nécessaire une réorganisation de la hiérarchie. Pour commander des troupes composées d'unités distinctes et parfois spécialisées, il fallait plusieurs Capitaines, subordonnés à un colonel (étymologiquement "chef d'une colonne de soldats"); it. colonello, all. Oberster (Feld)hauptmann, littéralement "premier capitaine", puis Oberst (aussi Obrist dans l'ancienne Confédération). Dans le service étranger, dès le XVIIe s., le colonel n'était pas seulement le commandant, mais le propriétaire du régiment qu'il avait recruté ou acheté, ou dont il avait hérité. Entrepreneur militaire, il offrait ses services aux puissants. Si l'âge et le nombre d'années de service étaient conformes aux prescriptions, la promotion au grade de colonel se faisait souvent au mépris de la hiérarchie intermédiaire. En France, où un âge minimum de 25 ans et quatorze années de service étaient requis, il ne se trouva aucun lieutenant-colonel ni major parmi les vingt-sept officiers nommés colonels en 1684. En pareils cas, le commandement réel du régiment était généralement délégué au lieutenant-colonel. Un colonel du service étranger avait un pouvoir absolu dans son régiment, il y nommait les officiers et y exerçait la juridiction suprême.
La milice de l'ancienne Confédération connut une évolution particulière au XVIIe s. En 1647 (Défensional de Wil), le Conseil de guerre proposa la création de grades tels que général commandant ou général quartier-maître. Mais la Diète s'y refusa en raison des divisions confessionnelles. Elle préféra des grades de colonel avec qualificatif de fonction tels que colonel général (Oberster Feldhauptmann), colonel quartier-maître, etc., engendrant ainsi une tradition durable: jusqu'en 1974, dans la hiérarchie de l'armée, les officiers supérieurs furent colonel brigadier, colonel divisionnaire ou colonel commandant de corps. A l'origine, les chefs des milices cantonales désignaient tels des leurs comme colonels, en début de campagne. Plus tard, ce choix revint à la Diète pour les engagements d'une certaine ampleur. De 1647 jusqu'à la chute de la Confédération, les colonels furent nommés, conformément au Défensional de Wil, par les cantons chargés de les mettre à disposition. Sous la Restauration et la Régénération fut introduit le grade de colonel fédéral. Au nombre maximal de trente en temps de paix, les colonels fédéraux étaient responsables de la conduite, de la formation et de l'administration de l'armée fédérale. Ils étaient nommés par la Diète sur proposition du Conseil de guerre. A partir de 1874 et jusqu'à Armée XXI, le colonel pouvait commander une brigade d'infanterie ou un régiment; il pouvait aussi être attaché à l'état-major général de l'armée, ou à celui d'une unité. Avec la suppression des régiments seule subsiste l'activité dans un état-major. Le Conseil fédéral désigne les colonels sur préavis du Département de la défense, de la protection de la population et des sports.