從很多方面來講，1941年的德國陸軍雖說算不上天下無敵，但已經處于巅峰狀态。德國軍官團以其傳統學說為傲，這一學說在訓練和思想上都允許下級軍官發揮主觀能動性，因為他們明白指揮官的意圖，也知道友鄰部隊中的同級軍官在相同形勢下會作何反應。20世紀30年代末，關于如何正确使用裝甲部隊的争論動搖了這一學說。盡管有些進階軍官仍保留保守的看法，但1940年在低地國家和法國的勝利已經證明那些信奉機械化戰争思想的少數年輕理論家們是正确的。裝甲兵的作戰經驗表明，在一段狹窄的正面上集中強大的機動進攻力量來楔入并突破敵防禦、而後向敵後穿插、破壞敵後勤和指揮機關、同時尋機包圍大量敵軍的理論是切實可行的。包圍部隊必須在對内和對外兩個方向上建立防禦以阻止敵軍突圍或解圍。
但是1940年的各次戰役中還是常常發生敵軍沖出包圍圈的現象。理論上，摩托化步兵師會緊随裝甲師之後，提供充足的人力封堵包圍圈的缺口并迫降對手這樣就可以将裝甲矛頭解放出來去進一步發展勝利。可實際上，德軍從來就不曾有過足夠的車輛去裝備哪怕是少量的步兵部隊。整個二戰期間，德國陸軍絕大部分還是由徒步的步兵、馬拉的火炮和後勤保障機關構成的，常常出現後勤保障機關因強行軍而癱瘓導緻機械化和摩托化前鋒不得不暫停攻勢的現象。
這種進攻理論的關鍵就在于裝甲部隊。希特勒入侵蘇聯需要組建大量的裝甲師。為滿足這一需求，1940-1941年已有和新組建的裝甲師的坦克數不得不縮減。1941年的一個裝甲師隻有2-3個坦克營，編制數合計有150-202輛坦克。實際上可以作戰的坦克平均大約隻有125輛。除了坦克外，每個師還轄有5個步兵營（4個乘卡車，1個乘機車）。這些摩托化步兵中隻有很少一部分裝備了裝甲運兵車，是以大部分損失都是步兵承受的就不足為奇了。裝甲師裡還轄有裝甲偵察營、工兵營和3個由卡車或履帶牽引車拖曳火炮的炮兵營。加上通信、反坦克和防空分隊，一個師共計約有17,000人。摩托化步兵師稍小一些，隻有1個坦克營、7個摩步營和3-4個炮兵營。"第一批4個武裝黨衛軍師在東線開戰時是和正常的陸軍摩步師一樣的編制，不過不久後它們會更新成裝備豪華的裝甲師。
一個典型的1941型摩托化（裝甲）軍通常下轄2個裝甲師和1個摩步師，然後2-4個摩托化軍就組成了一個裝甲叢集，這一編制在1941年時多次被更名為“裝甲集團軍”。大多數情況下是在正常的步兵軍被調入裝甲叢集時才會改名。
在1939-1940年的各次戰役中，很少發生德軍需要防禦對手經過周密計劃的進攻的情況；是以，德軍的防禦學說基本上還停留在1918年。這一在實踐中卓有成效的學說依賴步兵部隊在縱深内建立起的嚴密防禦，并且大部分是作為預備隊而不是配置在一線。當敵人進攻時，前沿部隊可以後撤，同時準備發動迅猛的反突擊以擊退來犯之敵。這一理論基于以下三個假設：1、德軍有足夠的步兵建立縱深防禦；2、敵軍的進攻主要由徒步步兵實施；3、德軍指揮官有權自由標明陣地并根據實地情況組織彈性防禦（這三個假設在俄國很快被證明是不存在的）。
為完成這一任務，一個典型的德國步兵師由15000人組成，下轄3個步兵團，每團3個步兵營，外加4個馬拉炮兵團。主要的反坦克武器是可憐的37mm反坦克炮，這種火炮在法國和英國的重型坦克面前隻能隔靴搔癢。大部分師裡隻有105mm或150mm中型炮兵營及著名的88mm高射炮才能有效地打擊此類坦克。
德軍的主要弱點在于其後勤領域。在遼闊的蘇聯大地上隻有40000英裡可全天候通行的硬質路面公路和51000英裡鐵路。這些鐵路的軌距要比德國的寬。随着德軍向東挺進，他們不斷将占領區的鐵路按德國軌距改造。但是1941年的大部分時間裡，所有通過鐵路運輸的辎重必須裝到德軍所繳獲的所有蘇聯軌距的列車上。另外，機械化部隊缺乏維修能力來維持一次長時間的戰役。與普通汽車不同，坦克裝甲車輛是很複雜的裝置，機械故障更頻繁，也需要進行大量的維護保養工作。
德國不斷進行新型坦克的設計工作，也意味着每個坦克營/連存在着各種不同型号的車輛，其零配件不能通用。備用零件和受過訓練的維修人員總是極端缺乏，而且很多大修的車輛都要送回德國國内的工廠。甚至在1939年波蘭戰役那相當有限的路程内也出現過因過度使用裝甲部隊，整整一個軍需要大修而集體趴窩的場面。很多于1941年6月進攻蘇聯的部隊曾在春天參加過巴爾幹戰役；這兩次行動中間他們當然有空修好裝備，但在進入遼闊的俄羅斯平原前，其備用零件和坦克履帶肯定已經用得差不多了。
也許最根本的後勤缺陷在于德國的經濟，它尚未為戰争進行動員。整個戰争期間，德國在石油和其他原材料方面的缺乏限制了生産和運輸。到1941年6月時，德國工業已經依賴于300萬外國勞工，軍隊每征召一個人當兵就會少一個人幹活，這加劇了勞動力的缺乏。在早期的戰役中，希特勒更指望速勝而不是打持久戰。實際上，他已經越過1941年戰役，開始籌劃組建新的機械化和空軍部隊，然後繼續在北非和小亞細亞開戰。希特勒将所有新生産的武器都用在這些未來的計劃中了，而東線的大軍卻長期缺乏物資。國防軍必須迅速取勝，否則将一無所獲。