唐代開始設立的各種藝能之士供職的機構。自唐玄宗李隆基選擅長文詞的朝臣人居翰林以起草詔製後，演變為草擬機密詔製的重要機構，任職者稱翰林學士。
唐代翰林院何時設置，目前尚無定論，史載多見於唐玄宗時。當時在翰林院供職的有詞學、經術、合煉(煉丹)、僧、道、卜、祝、術、藝、書、弈等各色人才，稱為待詔，即聽候皇帝隨時召見和差遣。其中詞學之士最受重視。起草詔製本是中書舍人的專職，但在唐代初期已有他官被召草擬詔製的事例，唐高宗、武後時的北門學士劉懿之、周思茂、元萬頃等尤為著名，僅當時還沒有設專門機構。唐玄宗感到中書舍人草擬詔製的製度難以保守機密和應付急需，因此，他挑選擅長文學的親信官員如張說、張九齡、徐安貞等人充翰林院待詔，以備起草急詔(兼撰擬詩文)，又稱翰林供奉。
翰林院設置在宮內深處，麟德殿之西，比屬於中書省的中書舍人院更接近於寢宮內殿(這是在長安大明宮內的情況，皇帝若住在興慶宮、西內或東都時，翰林院的位置也比中書舍人院密近)。大致由於待詔翰林的各色人才很雜，不能保證機密不外泄，故開元二十六年(738)，又在原翰林院之南另建翰林學士院，專供草擬詔製者居住，供職者稱翰林學士(簡稱學士)。學士院建立之後，待詔於原翰林院的文學之士仍稱供奉或待詔，也有學士與待詔二名兼稱者，如天寶七載(748)所立的《封北嶽安天王碑》，撰者李荃自題銜名為“直翰林院學士供奉”；大詩人李白被稱為翰林學士，也被稱為翰林供奉。這種待詔於舊翰林院的文學藝能之士長期存在，而且為數甚多，據《順宗實錄》記載，順宗即位後，曾一次即罷翰林陰陽、星、卜、醫、相、覆棋諸待詔者三十二人，可見人數之眾。而順宗所倚以主持政策的王叔文是翰林棋待詔，王亻丕是詩書待詔。
學士本是文學儒生的泛稱，後來隨著各類機構的設置而成為一種差遣職，如唐代有弘文館、崇賢館、集賢院等學士。張說入充翰林院待詔時也是集賢院學士。供職於翰林學士院的學士也是差遣職，本身並無秩品，都帶本官，上自尚書(三品)，下至校書郎(九品)，均可充任，也有中書舍人充任的。初置時並無員額，少或一兩人，多或五六人，由皇帝遴選。後來依照中書舍人之例，置學士六人，擇其中資曆深者一人為“承旨”。安史之亂以後，軍事頻繁，“深謀密詔，皆從中出”，翰林學士於其間起著極大作用，地位愈來愈重要，不但在草擬詔製方麵分割了中書舍人之權，也在參謀密計方麵分割了宰相之權。唐德宗時翰林學士陸贄因此被稱為“內相”。唐憲宗以後，翰林學士承旨往往晉升為宰相。
學士院設置之後，與中書舍人院有了明確分工。學士所起草的是任免將相大臣、宣布大赦、號令征伐等有關軍國大事的詔製，稱為“內製”，用白麻紙書寫，故又稱“白麻”；中書舍人所起草的則是一般臣僚的任免以及例行的文告，稱為“外製”，用黃麻紙書寫，故又稱“黃麻”。有時翰林學士缺人，也臨時召取中書舍人代草內製，但不經常。此外，還有專侍皇帝讀書寫字的侍讀學士、侍書學士，則不負起草詔製之責。
翰林學士地位的增高，引起皇帝的猜忌，敬宗寶曆二年(826)曾打算別置東頭學士以抑之，由於敬宗不久被宦官所殺，這個計劃沒有實現，但反映了封建文官由卑而高，由親而疏的發展規律。
學士院有兩名由宦官充任的學士院使(或稱翰林院使)，在皇帝與翰林學士間起傳達聯係的作用，在政治上有很大影響，這是唐代後期宦官專政情況下的產物。