युद्ध के दौरान, विमानों ने उनकी टोही, लड़ाकू, बॉम्बर और प्रथम विश्व युद्ध की उनकी जमीनी-सहायक की भूमिकायों को जरी रखा, हालाँकि प्रत्येक क्षेत्र में काफी उन्नत कर ली गयी थी। विमान के लिए दो महत्वपूर्ण अतिरिक्त भूमिकाओं में थे, एयरलिफ्ट- उच्च प्राथमिकता आपूर्ति, उपकरण और कर्मियों को शीघ्र स्थानांतरित करने की क्षमता, यद्यपि सीमित मात्रा में; और रणनीतिक बमबारी- दुश्मन उद्योग और मनोबल में बाधा डालने की उम्मीद में असैनिक क्षेत्रों के खिलाफ लक्षित बमों का इस्तेमाल करना। विमान विरोधी हथियार भी उन्नति करते गए, इनमें शामिल थे राडार जैसे महत्वपूर्ण सुरक्षात्मक उपकरण और अति उन्नत विमान विरोधी साजो सामान, जैसे की जर्मन की ८८ एमएम तोप. जेट विमान ने द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान अपने पहले सीमित परिचालन के प्रयोग को देखा और हालांकि उनके देर से परिचय और सीमित संख्या का अर्थ था कि उनका युद्ध के दौरान कोई वास्तविक प्रभाव नहीं था, लेकिन कुछ, जिनका सक्रियता से प्रयोग हुआ था, ने युद्ध के बाद भारी मात्र में उनके इस्तेमाल को बढ़ावा देने की शुरुआत की। 

समुद्र में, हालाँकि नौसेना युद्ध के लगभग सभी पहलुओं में उन्नति हुई थी, विकास के दो प्राथमिक केंद्र बिंदु थे, विमान वाहक और पन्दुब्बियाँ. हालाँकि युद्ध के प्रारंभ में हवाई युद्द अपेक्षाकृत काम सफल था, टोरंटो, पर्ल हार्बर, दक्षिण चीन सागर और कोरल सागर पर कार्रवाई ने शीघ्र ही विमान वाहक की जंगी जहाज के स्थान पर एक मुख्य युद्धपोत के रूप में स्थापना कर दी। अटलांटिक में, अनुरक्षण वाहक नाटकीय रूप मित्र राष्ट्रों की सुरक्षा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा साबित हुए, कारगर संरक्षण त्रिज्या में वृद्धि करते हुए, मध्य अटलांटिक अंतर को ख़त्म करने के लिए मदद की। उनकी प्रभावशीलता की वृद्धि के अलावा, विमान वाहक जंगी जहाजों की तुलना में अधिक किफायती थे उनकी अपेक्षाकृत कम लागत के कारण Gऔर उनको भारी बख्तरबंद न होने की आवश्यकता के कारण . पन्दुब्बियाँ, जो की प्रथा विश्व युद्ध में काफी असरदार साबित हुई थीं, सभी पक्षों द्वारा उनका दूसरे में महत्वपूर्ण होना पूर्वानुमानित था। ब्रिटिश ने पनडुब्बी विरोधी हथियारोंऔर रणनीति, जैसे सोनार और रक्षा दल, पर विकास को केंद्रित किया; जबकि जर्मनी ने इसकी डिजाइनों के साथ आक्रामक क्षमता में सुधार लाने पर ध्यान केंद्रित किया, जैसे की टैप VII पनडुब्बी और वोल्फ पैक रणनीति. धीरे धीरे, लगातार सुधर रहीं मित्र राष्ट्रों की तकनीकें जैसे की ली प्रकाश, हेजहौग, स्क्विड और होमिंग टौर्पीडो, विजयी साबित हुआ।

प्रथम विश्व युद्ध के स्थिर अग्रिम मोर्चों की अपेक्षा अब थल युद्ध कला में भारी बदलाव हो चुका था, वो कहीं ज्यादा गतिशील हो गयी थी। एक महत्त्वपूर्ण परिवर्तन था संयुक्त शस्त्र युद्ध कला की अवधारण, जिसमें सैनिक बालाओं के विभिन्न तत्वों में कड़े समन्वय की आवश्यकता थी; टैंक, जिसका उपयोग पहले विश्व युद्द में मुख्य रूप से पैदल सेना के समर्थन के लिए किया गया था, दूसरे युद्ध तक वह इन बलों के प्राथमिक हथियार के रूप में विक्सित हो चुका था। 1930 के दशक के अंत तक, प्रथम विश्व युद्ध की तुलना में टैंक का डिज़ाइन हर प्रकार से कहीं ज्यादा उन्नत हो चुका था, और पूरे युद्ध के दौरान ये विकास चलता रहा- गति, बख्तरबंदी और गोलाबारी की शक्ति में. युद्ध के शुरू में, काफी सेनाओं ने टैंक को अपने ख़िलाफ़ सबसे अच्छा हथियार माना और इस प्रभाव के लिए विशिष्ट उद्देश्य वाले टैंक विकसित किए। सोच की इस दिशा को लगभग नकार दिया गया था। इसका कारण था, बख्तरबंदी के विरुद्ध अपेक्षाकृत हलके शुरुआती टैंक आयुध का लचर प्रदर्शन और जर्मनी की टैंक से टैंक लडाई से बचने का सिद्धांत; पहले वाले कारक के साथ साथ, जर्मनी द्वारा संयुक्त हथियारों का इस्तेमाल भी, पोलैंड और फ्रांस में तूफानी गोलाबारी की रणनीति के अति सफल होने के प्रमुख कारणों में शामिल था।टैंकों को नष्ट करने के अनेकों तरीकों, जिनमे शामिल थे अप्रत्यक्ष तोपखाने, टैंक विरोधी बंदूकें (दोनों, खींचकर चलने वाली और अपने आप चलनेवाली), खानें, कम दूरी के पैदल सेना के टैंक विरोधी हथियार और अन्य टैंकों का उपयोग किया गया था। विभिन्न सेनाओं के बड़े स्तर पर मशीनीकरण के बावजूद, पैदल सेना अभी भी सभी बलों की रीढ़ बनी रही और पूरे युद्ध के दौरान अधिकांश पैदल सेना उपकरण वैसे ही थे जो पहले विश्व युद्द में इस्तेमाल किए गए थे। कोले, हालाँकि अपने सैनिकों को अर्ध-स्वचालित राइफलों, एम्-1 गारांड, से लैस करने वाला पहला देश संयुक्त राज्य अमेरिका था। कुछ शुरुआती विकासों में शामिल थे, पोर्टेबल मशीनगन का व्यापक रूप से संयोजन (जिसका एक उल्लेखनीय उदहारण है जर्मनी की एमजी42) और अनेकों सबमशीन गानें(जो की शहरों और जंगली इलाकों की नजदीक की लडाइयों के लिए अति उपायुक्त थीं).ऐसौल्ट राइफल, जो की युद्ध के पूर्वार्ध का एक विकास था, इसमें राइफल और सबमशीन गनों के सर्वोच्च गुणों को शामिल किया गया था, ये लगभग सभी सैन्य बलों की पैदल सेना के प्रमुख हथियार बन गए।

संचार के क्षेत्र में, गूढ़लेखन बड़ी बड़ी कूट किताबों के इस्तेमाल से उत्पन्न जटिलता और सुरक्षा की समस्याओं का समाधान करने के लिए प्रमुख योद्दाओं ने अनेकों प्रकार की बीजलेख मशीनों का निर्माण किया। इनमें से सबसे प्रसिद्द थी जर्मनी की एनिग्मा मशीन. SIGINT(signals intelligence) डिक्रिप्शन की काउन्टरिन्ग प्रक्रिया थी, जिसके उल्लेखनीय उदाहरण हैं ब्रिटिश ULTRA और मित्र राष्ट्रों द्वारा जापानी नौसैनिक कोड को तोड़ना . सैन्य जासूसी का एक अन्य महत्वपूर्ण पहलू था झूठे आपरेशनो का इस्तेमाल करना, जिसका मित्र राष्ट्रों ने कई अवसरों पर बहुत प्रभावी ढंग से सफलता पूर्वक इस्तेमाल किया, जैसे की मीन्समीट और बोडीगार्ड आपरेशन, जिनमें मित्र राष्ट्रों के सिसिली और नौर्मन्डी के आक्रमणों से जर्मनों के क्रमशः ध्यान और सेनाओं को दूर हटाया गया। 

अन्य महत्त्वपूर्ण तकनीकी और इंजीनियरिंग कृत्य जिनको युद्ध के दौरान अथवा युद्ध की वजह से हासिल किया गया, उनमें शामिल हैं- दुनिया के पहले प्रोग्राम करने योग्य कंप्यूटर(जेड़3, कोलोसस और ENIAC), निर्देशित मिसाइलें और आधुनिक रॉकेट, परमाणु हथियारों के विकास की मैनहट्टन परियोजना,इंग्लिश चैनल के नीचेकृत्रिम बंदरगाहों और तेल पाइपलाइन के विकास.


प्रौद्योगिकी और युद्धकला में उन्नति
यातना शिविर और गुलामी का काम
होम फ्रंट और उत्पादन
हताहतों की संख्या और युद्ध अपराध