德國空軍派出2,770架飛機參加此次戰役，為第一線空軍實力的65 %。梅塞施密特（Messerschmitt）Bf-109f為優秀的主力戰鬥機，容克斯（Junkers）Ju-87斯圖卡（Stuka）俯衝轟炸機只有在敵人不具空優的情況下才有生存機會。道尼爾（Dornier）Do-17與Ju-88轟炸機，以及多用途Ju-52運輸機都有航程、負載量不足的缺點，屬於即將落伍的機型。德國工業未能彌補不列顛戰役的損失，1941年時德國空軍比前一年春天還少了200架轟炸機。由於飛機數量短缺，與必須以前線簡陋機場為基地的限制，事實上很難在遼闊的東線戰場上取得空優與提供強勢空中打擊。德國空軍仍只是提供短程地面攻勢支援的戰術空中武力，無法執行深入敵後的戰略任務。
德軍最大的弱點為後勤補給。蘇聯廣裒的國土上，只有40,000英里的硬路面道路，51,000英里的鐵路。而蘇聯的寬軌與德國的軌距不同，雖然德軍努力將佔有的鐵路改為西歐軌距，後勤單位仍得依賴繳獲的蘇聯火車頭與車廂來進行大部分的補給運輸。裝甲與摩托化單位，也沒有建立長期作戰所需的維修能量。戰車與裝甲運兵車的複雜機械結構，加上不同型號車輛間零件的不相容，使後勤維修系統運作極端困難。但德軍後勤補給最嚴重的問題，在於尚未進行戰時經濟的動員。石油與原料的嚴重短缺，限制了德國工業產出與運輸發展。1941年6月時，德國產業已有300萬外來勞工，每一次擴大徵兵，就加重勞動力的短缺。
二、蘇聯對入侵的反擊計畫
在蘇聯方面，史達林與希特勒於1939年8月簽訂的「里賓特洛甫—莫洛托夫互不侵犯協議」（Ribbentrop – Molotov Non-Aggression Pact），意外地導致戰爭初期紅軍的慘敗。史達林原本希望利用這個協議，將波蘭東部與波羅的海國家變成緩衝區，降低德國入侵的威脅。然而，1939年9月蘇聯入侵波蘭，與隔年併吞波羅的海三國，卻讓德蘇兩國邊境接壤，並迫使紅軍參謀本部徹底更動其作戰方案。從1940年7月起，參謀本部的新作戰計畫便將德國視為最危險的敵人，而普里彼特沼澤以北地區為德軍最可能的進攻軸線。但史達林不同意這個判斷，在10月時要求參謀本部以普里彼特沼澤南方為進攻軸線的想定，重新制訂作戰計畫，成為紅軍的第四十一號動員計畫（MP41）。
新任參謀總長朱可夫（G.K. Zhukov）在史達林授命下，於1941年初完成「國家防衛計畫」（DP41），顯示紅軍將以軍事行動反擊敵人侵略的意圖。雖然在戰略上採取守勢，但作戰計畫本質上是由攻勢主義主導。這個作戰計畫將現役303個師中的237個部署於蘇聯西部國境。平時的波羅的海特別軍區、西部特別軍區、基輔特別軍區、與第9獨立軍團，在戰時將改組為西北、西部、西南、與南部4個方面軍。整體來說，蘇聯西部的兵力將分為兩個戰略梯隊：第一梯隊的186個師分屬4個方面軍，第二梯隊的51個師組成5個軍團，由最高指揮部管制。而4個方面軍又分別部署三層防禦帶：第一層沿著邊界配置掩護兵力，第二、三層以強大兵力（兩層兵力數量約略相當）來增加防禦縱深，並組織反擊行動。然而，1941年初的動員遭遇許多困難，使作戰計畫無法完全實施。在1941年6月22日德軍入侵時，第一梯隊的三層防禦帶分別部署了57、52、與62個師，加上歐俄地區20個機械化軍的大部分。第二梯隊的5個軍團共計57個師，部署於北德維納河（Northern Dvina）—聶伯河一線，其任務為協同各方面軍的反擊，發動戰略性反攻。但在開戰之日，方面軍的部隊，與後備的5個軍團，都未能依作戰計畫完成部署。德軍的入侵，讓處於變更部署階段的紅軍措手不及。更嚴重的是，紅軍誤判德軍攻勢重心在普里彼特沼澤以南，而將重兵置於西南邊境。
