全面侵华战争期间，日军作战兵力运用的基本单元是陆军师团。日军作战能力受到诸多因素影响，其中最直接也是最主要的因素即为师团的编制与装备。日本陆军对其在中国部队编制进行过多次调整，以提升部队作战能力。
日军陆军师团的组成
陆军师团的作战单位是按照“师团-旅团-联队-大队-中队-小队-班”七级来编排的，与我们常见的“师-旅-团-营-连-排-班”不一样。尽管编制序列上处于师的层次(“师团”之上还有军、方面军或派遣军等节制层次),但它的兵员配备远非一般陆军师可比,倒类似解放战争时期国民党军队的“整编师”。
最小的作战单位是班，每班13人，1名班长外加4名机枪射手和8名步枪兵；其次是小队，每排三个班，外加一个掷弹筒班，一共54人；再次是中队，每个中队180人，包括三个小队和通信员等后勤和管理人员；下来是大队，编制1100人，包括四个步兵中队，外加一个运输中队，以及一些管理人员；再次是联队，编制3800人，共计三个步兵大队，加上指挥部门，及其他兵种。最后是两个步兵旅团，此外还有4个特种兵联队,即:骑兵、野炮兵、工兵、轴重兵联队。即日军“ 师团” 拥有8个团一级编制的单位。
从兵力配备看，每个“师团”约有3万人。根据毛主席在《论持久战》中“敌欲达此目的,至少出五十个师团，约一百五十万兵员”的说法，日军“师团”大致有3万兵员。
日军陆军师团的军制，按照等级分为甲种师团，乙种师团，丙种师团，丁种师团。
其中，甲种师团是日本最强大的作战单位，全军共计17个。每个师团下辖两个旅团，每个旅团下辖两个步兵联队，在加上工兵、骑兵、炮兵、辎重等联队，一共八个联队，总兵力可达到2.4万到3万。
中国陆军师的组成
同一时期中国的陆军师仅有1万人左右。武汉失守后,国民政府废除旅一级建制，师辖团。每师3个步兵团，特种兵设营，有炮兵营、工兵营、轴重营。即每师有3个团级建制单位、3个营级建制单位，合4个团级单位。相当于日军“师团”团级建制单位的一半。从皖南事变中的国民党参战部队情况看，国民党的陆军师确在1万人左右。
可见，单从人数上讲，日军陆军甲种师团基本上是国军一个军的编制。如国民革命军第七十四军，于1937年9月1日在浙江组建，由第51师、第57师和58师组成，全军共3.2万人。
再加上装备上的差距，一个日军甲种师团真的很难打，要是国军一个师“硬顶”一个师团，基本上只能全军覆没。
几个“不能忘记”的日军陆军师团
（一）日军第6、16师团：参与南京大屠杀
进占南京的日军部队共有6个师团，其中最穷凶极恶的就是第6和第16师团。最早攻入南京的是由谷寿夫率领的第6师团，该团进入南京后就一直驻扎于中华门一带，此处是南京城中屠杀最多，暴行最烈的地区。师团长谷寿夫也因此在战后的南京法庭上被判处死刑并被执行
而中岛今朝吾率领第16师团，负责进攻汤山、紫金山、中山门、太平门和下关地区。1937年12月7日至8日，该师团占领汤水镇以后，分兵两路，一路由30旅团长佐佐木到一少将率领33、38两个联队,从尧化门、紫金山东北迁回南京城北部，一路由19旅团20和第九联队攻击紫金山南部。至13日中午，中国军队经仙鹤门进入紫金山东侧林区，16师团出动预备中队进行扫荡。同时，日先头部队二十联队第四中队于1时40分进入城内扫荡，在中山门大肆烧杀，多次纵兵冲进“国际安全区”，袭击难民营，开展“百人斩”杀人比赛。
（谷寿夫是南京大屠杀主犯。1937年12月13日，日本华中派遣军进攻南京，谷寿夫指挥他的部队，首先从光华门、雨花台、中华门攻入城内，开始了举世震惊、惨绝人寰的大屠杀。）
1938年元旦，日本中央人水局氏阿南到南京，告知司令松井石根说：“第十六师团长中岛今朝吾的战斗指导是违背人道的。” 可见，16师团的暴行达到了多么严重的程度。
关于这一屠杀的情况，1939 年，佐佐木就根据自己的手记、笔记等写了作战记录《华中作战篇，1968年在其所著《一个军人的自传》出增订新版时，改为《进攻南京记实》。书中载有：“那天(1937年12月13日)，在我支队的作战地区内，遗弃敌人的尸体达一万几千具。此外, 还有在江面上被装甲车击毙的士兵和各部队的俘虏，如合在一起计算，仅我支队就已解决了敌人2万以上，下午2时左右，扫荡大致结束… …，边整顿部队，边前进到达了和平门。然后俘虏接连不断地前来投降，达数千人。态度激昂的士兵毫不听从上级军官的阻拦，对他们一个个地加以杀戮。回顾许多战友的流血和十天时间的艰难困苦, 即使他们不是士兵, 也想说‘都干掉!’”
（二）日军第10师团：台儿庄惨败
该师团是日本陆军的17个甲种师团之一，装备精良，被日军作为现代化师团的样板。因师团长的更替，曾经先后被称作矶谷师团和筱冢师团，在作战中经常违反国际战争法使用毒气战。
1938年3月前后，该师团濑谷启旅团单独前进，以一个大队在滕县击破川军王铭章部，但在台儿庄遭到中国军队的沉重打击，面对着十倍于己的西北军以及汤恩伯的中央军，尽管对外声称是撤退，但是在日军势如破竹的一连串攻势中未能达到战术目的，损失惨重，丢尽了面子。
（三）日军第27师团：侵华急先锋
该师团成立于1938年，其前身是支那驻屯军步兵旅团，根据1901年签订的《辛丑条约》驻扎中国四十余年，是驻扎中国最久的日军部队。
正是支那驻屯军第一联队制造了“七七”卢沟桥事变，打响了全面侵华的第一枪。此后，直到日本投降，该师团一直在中国大陆作战：从北京打到武汉，战争后期甚至从北向南打到广东，最终缴械投降。从1939年2月到1943年8月这支部队驻扎在华北中部，师团总部在天津，作战范围包括冀东、冀中、山东部分、京津地区。师团第一联队则驻扎在唐山四年半：主要与冀东八路军作战，制造了潘家峪，潘家代庄，吴事庄，鲁家峪等惨案，对冀东人民犯下了滔天罪行。在几次大扫荡中，全师团大部都在冀东作战。给我军造成巨大损失。
（四）日军第5师团：有“钢军”之称
该师团又名广岛师团，为日本组建最早的7个师团之一，17个甲种师团之一，曾创下在中国战场和70余个师先后对阵的纪录，有“钢军”之称。1940年以后改编为日军4个机械化师团之一，最为中国人所知的是第19任师团长板垣征四郎中将，因此该师团也被中国人称作“板垣师团”。
抗战爆发后，该师团先是山西战场，然后又是苏北战场。台儿庄大战国军尽管主要打击第10师团，但与侧翼助攻的第5师团也是多次交手。1939年12月，参与昆仑关战役，以21旅团长中村正雄以下死伤5000人的代价“阻击”拥有4万人编制的国军唯一一个机械化军第五军。
1945年8月15日，接到天皇宣布无条件投降的电报，师团长山田清一切腹自尽。
（五）日军第4师团：“窝囊废”师团
该师团号称“皇军中第一窝囊废师团”，成立于1888 年，士兵主要由大阪的菜贩走商组成，是日军中的资格最老的师团之一。然而在日俄战争中，师团核心部队——第八联队屡战屡败，“窝囊废”的名声就传遍了整个日军。
1939年，诺门坎战役发生后，关东军司令部下令第4师团驰援。第4师团接到命令后一直没有动静，原来动员令下达后，师团内的疾病患者激增。日军联队长只得亲自坐镇医务室参加诊断，部队才勉强出发。但是，从海拉尔到诺门坎却用了8天，比其他师团多出一半时间，等到其先锋部队抵达战场时，苏日刚好停战。第4师团官兵却“抱怨”没有机会上战场。
侵华期间，第4师团屡战屡败，被中国军评为“大阪的日本兵不会打仗”，以致侵华日军各军都不愿要它，“被迫”转战东南亚。
1945 年8 月日本投降，第4师团由于“历史原因”，投降与回国都非常顺利。美军评价该师团“爱好和平”。有人评价，如果日本军队都像第四师团这样，也许中日战争就不会爆发了。
