何应钦在《开战之前敌我兵力比较》中，对比了“七七事变”时双方的兵种及兵员数量，日本在开战之初，陆、海、空军无论在质量上还是数量上都占绝对优势。日本兵员总数为448.1万人，其中现役兵、后备役兵、预备役兵为战斗兵，数量199.7万人，补充兵人数248.4万。陆军常备师团17个，海军舰艇190万吨位，空军飞机2700多架。国民党陆军现役兵170多万，补充兵约50万。海军舰艇11万吨位，不足日本的1/10。空军仅有战斗机305架，各式飞机加起来一共600架。陈诚在《敌我国力的比较》中写道：我陆军虽然有182个师的番号，但作战初期可使用于一线的兵力，仅为步兵80个师、9个独立旅、9个骑士师、2个炮兵旅、16个独立团而已。
这里首先需要厘清的是中日双方军队编制上的差异。日军以师团为基本战略单位，联队为基本战术单位。在抗战爆发时，日军有17个师团，编制为四单位制，即每个师团下辖两个旅团，每个旅团设有两个步兵联队，每个步兵联队包含四个步兵大队和一个山野炮中队(75毫米山野炮4门)、一个速射炮中队(37毫米速射炮6门)。每个步兵大队下设三个步兵中队、一个机枪中队(九二式重机枪6挺)、一个炮兵小队(九二式步兵炮2门)。一个步兵中队包括三个步兵小队，每小队辖三个分队(轻机枪3挺，步枪24支)、一个掷弹筒分队(掷弹筒2支)。师团总人数在2.3万～2.5万人。即便是在侵华战争开始后，日军感到四单位制师团行动不便，取消了旅团级别，改为师团直接下辖三个联队，直属一个炮兵联队、一个工兵联队、一个搜索联队和一个辎重联队后，一个师团也有1.8万人的规模。国民党军的编制为一个师下辖三个团，另有直属的工兵连、迫击炮连、搜索连、特务连各一个，步兵团没有炮兵。按照这样的配备，一个师的兵力大约相当于日军的一个步兵大队。如若按日军最初的四单位制计算，17个师团下辖共计204个步兵大队——国民党军的统合战斗力其实仅为其2/5。
何应钦对于日本兵力的分析为：“无论在数量上与素质上均大占优势。”就单兵作战能力，日军首先强调步兵的“每发必中”和“白刃主义”。
原日本关东军士兵、作家五味川纯平在其《虚构的大义》一书中披露：日本在射击训练上对精确性要求极严。初步要求是：对于射程300米的伏靶，不仅5发子弹要全部击中，而且至少要有3发集中在一个拳头大的面积上。达到这个程度后，就是限秒射击。最初是限在4秒内击中300米外的靶子，其次是限2秒。做到后，戴上防毒面具快跑300米再进入限秒射击。按照这个标准训练出来的日本步兵，几乎每个人都是狙击手。
拼刺训练是日军新兵的基本课目之一，日军一贯将步兵的“白刃突击”视为解决战斗的最后手段。通常每个中队都会配备拼刺训练教官，而陆军部队的联队长则需要根据具体情况，制定相应的白刃战训练计划。有人统计，在抗战爆发初期，在白刃战中，我方需要3～5名战士才能对付一名日军士兵。
日军战斗力的另一重要体现在对掷弹筒的使用。抗日战争期间，日军步兵装备有两种掷弹筒，一种是早期的十年式掷弹筒，口径50毫米，全长508毫米，重2.5公斤，最大射程600米；另一种是后期的八九式重掷弹筒，口径50毫米，全长610毫米，重4.7公斤，发射专用掷榴弹最大射程670米，而发射九一式手榴弹可达1200米，几乎相当于一门小炮。一个可以携带16枚掷榴弹的二人掷弹筒小组是日军小队火力的支柱，日军大多数的掷弹筒手都是身经百战的老兵，实战中的400米内命中率高达85到95。进攻战中，日军掷弹筒小组跟随一线步兵作战，主要打击中国军队的机枪火力点。在淞沪会战中，18军14师42旅的36挺重机枪被日军用平射炮和掷弹筒打掉了32挺。中国部队最初是没有掷弹筒的，1940年八路军军工部门开始仿制，1941年4月才仿制成功。