Процесс оформления фемной военной организации растянулся более чем на двести лет. Он был инициирован войнами с арабами-мусульманами, происходившими на протяжении всего VII в. и поставившими под угрозу само существование Восточной Римской империи. Новые воинские структуры действовали на первом этапе достаточно эффективно, в результате чего уже к середине VIII в. положение в Малой Азии удалось стабилизировать.

Фемная система имела назначение в большей степени оборонительное, чем наступательное и представляла собой модель обороны в глубину, устойчивость которой обеспечивали снабженные сильными гарнизонами фортификации, получавшие в случае необходимости поддержку мобильных войск. Поэтому в течение достаточно длительного периода Империя была не в состоянии действовать наступательным образом, подобно тому как это происходило еще в начале VII в. Ромейские вооруженные силы лишь оказывали противодействие вражеским рейдам, часто пытаясь застать противника врасплох, когда он возвращался на свои базы; полевых сражений и открытых столкновений там, где это было возможно, старались избегать.

Проведение большой военной кампании предполагало объединение фемных войск со столичными контингентами. Такая армия, во главе которой (по крайней мере, до второй половины IX в.) обычно находился сам император, могла с успехом наступать и не только охладила завоевательный порыв мусульман, но и вернула под контроль Империи часть утраченных территорий.

Однако при всех своих достоинствах фемная система имела и серьезные недостатки. Главным из них было то, что все военные командования, территориальные и столичные, замыкались на особе василевса. Командиры всех крупных военных формирований назначались, подчинялись и могли действовать исключительно по императорскому приказу. Со временем, в связи с непомерным разрастанием военной структуры, осуществлять эффективное управление войсками становилось все труднее. С другой стороны, и сами императоры стали уклоняться от непосредственного командования армией. Василий I (867–886 гг.) еще руководил походами, но его преемники Лев VI (886–912 гг.) и Константин VII (913–959 гг.) личного участия в военных действиях не принимали. Поэтому широкое распространение получает институт военных заместителей, которым император делегировал свои полномочия на случай ведения войны; командующие, занимавшие эти экстраординарные посты, имели звание стратига-автократора (или моностратига). Такое нововведение не означало кардинального изменения организационной структуры вооруженных сил. Как и прежде, только император мог решать, когда нужно было собирать армию и каким подразделениям надлежало войти в ее состав; стратиг-автократор лишь командовал войсками, предоставленными в его распоряжение; хотя во время кампании он и имел полномочия, аналогичные императорским, но по окончании похода он их утрачивал.

Чаще всего в подобном качестве васи-левса замещал доместик схол, при этом самой тагме схол было совершенно не обязательно участвовать в походе. Доместик схол получал под командование определенное число фем (всегда разное) и подразделений «столичного войска», а после окончания войны возвращался к руководству своей тагмой.

Упадок фемной организации становится очевидным начиная со второй половины IX в. В это время происходит быстрое обнищание части рядовых стратиотов, в то время как многие архонты стремятся уклониться от воинской повинности. Количество стратиотов, образовывавших личный состав фемы и зарегистрированных в каталогах каждой региональной армии, медленно, но неуклонно сокращается; в фемах начинают преобладать пехотные подразделения, поскольку у стратиотов не было необходимых средств на покупку коня и всаднического снаряжения.

Надвигающемуся кризису фемной системы способствовало осложнившееся положение на внешнем контуре имперских границ. Несколько крупных поражений конца IX — начала X в. наглядно продемонстрировали, что в условиях войны на три фронта (в Малой Азии, на Балканском полуострове и в Южной Италии) имеющихся военных ресурсов было явно недостаточно и Империя оказывалась неспособной защищать свою территорию.