从很多方面来讲，1941年的德国陆军虽说算不上天下无敌，但已经处于巅峰状态。德国军官团以其传统学说为傲，这一学说在训练和思想上都允许下级军官发挥主观能动性，因为他们明白指挥官的意图，也知道友邻部队中的同级军官在相同形势下会作何反应。20世纪30年代末，关于如何正确使用装甲部队的争论动摇了这一学说。尽管有些高级军官仍保留保守的看法，但1940年在低地国家和法国的胜利已经证明那些信奉机械化战争思想的少数年轻理论家们是正确的。装甲兵的作战经验表明，在一段狭窄的正面上集中强大的机动进攻力量来楔入并突破敌防御、而后向敌后穿插、破坏敌后勤和指挥机关、同时寻机包围大量敌军的理论是切实可行的。包围部队必须在对内和对外两个方向上建立防御以阻止敌军突围或解围。
但是1940年的各次战役中还是常常发生敌军冲出包围圈的现象。理论上，摩托化步兵师会紧随装甲师之后，提供充足的人力封堵包围圈的缺口并迫降对手这样就可以将装甲矛头解放出来去进一步发展胜利。可实际上，德军从来就不曾有过足够的车辆去装备哪怕是少量的步兵部队。整个二战期间，德国陆军绝大部分还是由徒步的步兵、马拉的火炮和后勤保障单位构成的，常常出现后勤保障单位因强行军而瘫痪导致机械化和摩托化前锋不得不暂停攻势的现象。
这种进攻理论的关键就在于装甲部队。希特勒入侵苏联需要组建大量的装甲师。为满足这一需求，1940-1941年已有和新组建的装甲师的坦克数不得不缩减。1941年的一个装甲师只有2-3个坦克营，编制数合计有150-202辆坦克。实际上可以作战的坦克平均大约只有125辆。除了坦克外，每个师还辖有5个步兵营（4个乘卡车，1个乘摩托车）。这些摩托化步兵中只有很少一部分装备了装甲运兵车，因此大部分损失都是步兵承受的就不足为奇了。装甲师里还辖有装甲侦察营、工兵营和3个由卡车或履带牵引车拖曳火炮的炮兵营。加上通信、反坦克和防空分队，一个师共计约有17,000人。摩托化步兵师稍小一些，只有1个坦克营、7个摩步营和3-4个炮兵营。"第一批4个武装党卫军师在东线开战时是和常规的陆军摩步师一样的编制，不过不久后它们会升级成装备豪华的装甲师。
一个典型的1941型摩托化（装甲）军通常下辖2个装甲师和1个摩步师，然后2-4个摩托化军就组成了一个装甲集群，这一编制在1941年时多次被更名为“装甲集团军”。大多数情况下是在常规的步兵军被调入装甲集群时才会改名。
在1939-1940年的各次战役中，很少发生德军需要防御对手经过周密计划的进攻的情况；所以，德军的防御学说基本上还停留在1918年。这一在实践中卓有成效的学说依赖步兵部队在纵深内建立起的严密防御，并且大部分是作为预备队而不是配置在一线。当敌人进攻时，前沿部队可以后撤，同时准备发动迅猛的反突击以击退来犯之敌。这一理论基于以下三个假设：1、德军有足够的步兵建立纵深防御；2、敌军的进攻主要由徒步步兵实施；3、德军指挥官有权自由选定阵地并根据实地情况组织弹性防御（这三个假设在俄国很快被证明是不存在的）。
为完成这一任务，一个典型的德国步兵师由15000人组成，下辖3个步兵团，每团3个步兵营，外加4个马拉炮兵团。主要的反坦克武器是可怜的37mm反坦克炮，这种火炮在法国和英国的重型坦克面前只能隔靴搔痒。大部分师里只有105mm或150mm中型炮兵营及著名的88mm高射炮才能有效地打击此类坦克。
德军的主要弱点在于其后勤领域。在辽阔的苏联大地上只有40000英里可全天候通行的硬质路面公路和51000英里铁路。这些铁路的轨距要比德国的宽。随着德军向东挺进，他们不断将占领区的铁路按德国轨距改造。但是1941年的大部分时间里，所有通过铁路运输的辎重必须装到德军所缴获的所有苏联轨距的列车上。另外，机械化部队缺乏维修能力来维持一次长时间的战役。与普通汽车不同，坦克装甲车辆是很复杂的设备，机械故障更频繁，也需要进行大量的维护保养工作。
德国不断进行新型坦克的设计工作，也意味着每个坦克营/连存在着各种不同型号的车辆，其零配件不能通用。备用零件和受过训练的维修人员总是极端缺乏，而且很多大修的车辆都要送回德国国内的工厂。甚至在1939年波兰战役那相当有限的路程内也出现过因过度使用装甲部队，整整一个军需要大修而集体趴窝的场面。很多于1941年6月进攻苏联的部队曾在春天参加过巴尔干战役；这两次行动中间他们当然有空修好装备，但在进入辽阔的俄罗斯平原前，其备用零件和坦克履带肯定已经用得差不多了。
也许最根本的后勤缺陷在于德国的经济，它尚未为战争进行动员。整个战争期间，德国在石油和其他原材料方面的缺乏限制了生产和运输。到1941年6月时，德国工业已经依赖于300万外国工人，军队每征召一个人当兵就会少一个人干活，这加剧了劳动力的缺乏。在早期的战役中，希特勒更指望速胜而不是打持久战。实际上，他已经越过1941年战役，开始筹划组建新的机械化和空军部队，然后继续在北非和小亚细亚开战。希特勒将所有新生产的武器都用在这些未来的计划中了，而东线的大军却长期缺乏物资。国防军必须迅速取胜，否则将一无所获。