ในรัชสมัยของพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้ เสวกเอก หม่อมเจ้าประวิช ชุมสาย พระโอรสในพระเจ้าบรมวงศ์เธอ พระองค์เจ้าชุมสาย กรมขุนราชสีหวิกรม ผูกตราประจำประเทศขึ้นเป็นครั้งแรกใน พ.ศ. 2416 โดยอิงกับหลักการผูกตราของทางยุโรปที่เรียกกันว่า Heraldry (หม่อมราชวงศ์คึกฤทธิ์ ปราโมช เคยแปลคำนี้ลงในหนังสือเรื่อง ฝรั่งศักดินา เอาไว้ว่า “มุทราศาสตร์”) ตรานี้เรียกกันโดยทั่วไปว่า ตราแผ่นดิน หรือ ตราอาร์ม อันมีลักษณะดังต่อไปนี้
1.ส่วนบนสุดตรงกลาง คือ ภาพพระมหาพิชัยมงกุฎเปล่งรัศมี หมายถึงความเป็นพระมหากษัตริย์ ภายใต้พระมหาพิชัยมงกุฎเป็นภาพจักรและตรีไขว้ เรียกว่า ตรามหาจักรี อันเป็นพระบรมราชสัญลักษณ์ที่พระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลกมหาราช (รัชกาลที่ 1) แห่งพระบรมราชจักรีวงศ์ ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้สร้างขึ้นเพื่อเป็นเครื่องหมายแทนนามราชวงศ์จักรี ความหมายโดยรวมจึงแปลว่า พระมหากษัตริย์แห่งพระราชวงศ์จักรี
2.ทางด้านซ้ายและขวาของพระมหาพิชัยมงกฎเป็นรูปฉัตร 7 ชั้น อันเป็นเครื่องหมายแห่งราชาธิปไตย ที่เป็นฉัตร 7 ชั้น ก็เพราะว่าเป็นฉัตรสำหรับใช้ประกอบกับนพปฎลมหาเศวตฉัตร (ฉัตร 9 ชั้น) ซึ่งเป็นเครื่องหมายแสดงพระราชอิสริยยศของพระมหากษัตริย์ การใช้รูปดังกล่าวจึงเป็นการประกาศให้รู้ว่า ดินแดนสยามอยู่ภายใต้ร่มพระบรมโพธิสมภารของพระมหากษัตริย์ผู้เป็นสยามินทราธิราช
3.ใต้ลงมาเป็นรูปโล่แบ่งออกเป็น 3 ห้อง ส่วนบน 1 ห้อง และส่วนล่าง 2 ห้อง มีความหมายดังนี้ ห้องด้านบนเป็นภาพช้าง 3 เศียร หมายถึง สยามเหนือ สยามกลาง และสยามใต้ พื้นโล่เป็นสีเหลือง ห้องล่างด้านขวาเป็นภาพช้างเผือก หมายถึง ประเทศราชลาวล้านช้าง (กรุงศรีสัตนาคนหุต) พื้นโล่เป็นสีแดง ห้องล่างด้านซ้ายเป็นภาพกริชคดและกริชตรงไขว้กัน หมายถึง หัวเมืองประเทศราชมลายู พื้นโล่เป็นสีชมพู
4.ความหมายโดยรวมของรูปสัญลักษณ์ภายในโล่จึงหมายถึงขอบขัณฑสีมาทั้งหมดของประเทศสยามในเวลานั้น
5.ต่อจากฉัตรทางด้านขวาเป็นภาพคชสีห์ประคองฉัตร ส่วนทางด้านซ้ายเป็นภาพราชสีห์ประคองฉัตร คชสีห์หมายถึงข้าราชการฝ่ายกลาโหม ซึ่งเป็นใหญ่ทางฝ่ายทหาร ส่วนราชสีห์หมายถึง ข้าราชการฝ่ายมหาดไทย ซึ่งเป็นใหญ่ทางฝ่ายพลเรือน ทั้งสองฝ่ายนี้มีหน้าที่ป้องกันพระราชอาณาจักรและค้ำจุนพระราชบัลลังก์
6.ส่วนขอบโล่ด้านล่างสุดล้อมรอบด้วยพระมหาสังวาลนพรัตน์รัตนราชวราภรณ์ หมายถึง พระพุทธศาสนา มีที่มาจากเครื่องราชอิสริยาภรณ์อันเป็นโบราณมงคลนพรัตนราชวราภรณ์ที่สร้างขึ้นในสมัยรัชกาลที่ 5 ซึ่งพระมหาสังวาลนพรัตน์รัตนราชวราภรณ์ก็นับเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องราชอิสริยาภรณ์ชนิดนี้ด้วย ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ กำหนดให้พระราชทานแก่พระบรมวงศานุวงศ์และข้าราชการที่กระทำคุณงามความดีต่อชาติอย่างใหญ่หลวง โดยเงื่อนไขสำคัญในการพระราชทานนั้นกำหนดไว้อย่างชัดเจนว่า จะพระราชทานให้แก่บุคคลที่เป็นพุทธมามกะเท่านั้น
7.ส่วนใต้พระมหาสังวาลนพรัตน์รัตนราชวราภรณ์ คือ สายสร้อยจุลจอมเกล้าพร้อมดวงตรา หมายถึง การบำรุงตระกูลวงศ์ให้เจริญ อันเป็นภาษิตของเครื่องราชอิสริยาภรณ์จุลจอมเกล้า ซึ่งพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงสร้างขึ้นเพื่อเป็นบำเหน็จความชอบแก่ผู้ที่ปฏิบัติราชการด้วยความซื่อสัตย์ต่อแผ่นดิน และพระบรมราชวงศ์ รวมถึงบุตรทายาทของผู้ปฏิบัติราชการ โดยพระราชทานสืบสกุลลงไปจนสิ้นสายบุตรชายเพื่อเป็นเกียรติแก่วงศ์ตระกูล และเพื่อให้ผู้สืบสกุลกระทำความชอบต่อแผ่นดินและสามัคคีกันรับใช้ชาติให้เจริญรุ่งเรืองต่อไป
8.ส่วนล่างสุดของภาพ คือ คาถาภาษาบาลี จารึกบนแพรแถบด้วยอักษรไทยเป็นข้อความว่า "สพฺเพสํ สงฺฆภูตานํ สามคฺคี วุฑฺฒิสาธิกา" แปลว่า "ความพร้อมเพรียงของบุคคลทั้งปวงผู้อยู่เป็นหมวดหมู่กัน ย่อมเป็นเครื่องทำความเจริญให้สำเร็จ" คาถาบทนี้เป็นพระนิพนธ์ของสมเด็จพระสังฆราช (สา ปุสฺสเทโว) วัดราชประดิษฐสถิตมหาสีมาราม ซึ่งได้ใช้เป็นข้อเตือนใจประจำโรงเรียนเตรียมทหารในเวลาต่อมาอีกด้วย
9.เครื่องหมายอื่น ๆ ที่แทรกอยู่ในตรา แต่เห็นได้ไม่สู้ชัดเจนนัก คือ เครื่องราชกกุธภัณฑ์ทั้ง 5 ประการ อันเป็นเครื่องหมายแห่งความเป็นพระเจ้าแผ่นดินโดยสมบูรณ์ ดังบรรยายต่อไปนี้
- ตรงกลางภาพส่วนบนสุดเป็นภาพพระมหาพิชัยมงกุฎ
- บนมุมซ้ายด้านบนของโล่เป็นส่วนหนึ่งของพระแสงขรรค์ชัยศรี และพระแส้หางจามรี
- บนมุมขวาด้านบนของโล่เป็นส่วนหนึ่งของธารพระกรไม้ชัยพฤกษ์ และพัดวาลวิชนี
- ส่วนฉลองพระบาทเชิงงอนแยกอยู่ริมฐานฉัตรด้านละ 1 ข้าง
- เบื้องหลังตราแผ่นดินที่มีลักษณะเป็นจีบคล้ายผ้าม่าน คือ ฉลองพระองค์ครุยทอง
10.องค์พระราชลัญจกรตราแผ่นดินนั้นเป็นตรากลม มีอักษรตามขอบพระราชลัญจกรจารึกไว้ว่า "สมเด็จพระปรมินทรมหาจุฬาลงกรณ์ บดินทรเทพยมหามกุฎ พระจุลจอมเกล้าเจ้ากรุงสยาม"
นอกจากนี้ยังมีคำอธิบายอื่น ๆ ในลักษณะที่ต่างออกไป แต่คำอธิบายข้างต้นนี้มีที่มาแรกสุดจากพระอธิบายที่สมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมพระยาดำรงราชานุภาพ ประทานให้หลวงบริบาลบุรีภัณฑ์ ซึ่งพระอธิบายนี้ได้รับการเรียบเรียงใหม่เป็นหลายสำนวนในที่ต่างๆ จึงนับได้ว่าเป็นคำอธิบายที่แพร่หลายและได้รับการยอมรับมากที่สุด