硫磺岛是一个长约8公里、宽约4公里的饭勺状小岛，是不适于人类生活的火山岛。全岛表面由黑色火山灰覆盖，下部是火山岩。岛上经常发生水蒸汽、二氧化硫混杂的黑色烟雾，砂中到处渗出硫磺，地下水甚少，且含硫酸根离子特多，地面上仅能长些香蕉和菠萝，没有其他植物，几乎是不毛之地。由于原来没有归属任何国家，1890年，日本宣布为日本领土，岛上居民约有1000左右。
自从盟军攻克塞班岛、关岛、提尼安岛，美军B-29型轰炸机有了空袭日本的陆上基地以后，这个罕为人知的荒凉小岛，由于它的重要地理位置，便成为日本和盟军激烈争夺的战略要地，双方在这个小岛上展开了拚命的厮杀。
硫磺岛位于塞班岛和东京的中间，距东京1000余公里，距塞班岛1000公里，可以称为东京正门的岗哨。美军B-29型飞机往返东京-塞班岛的中途，一定要经过硫磺岛。当美机通过它上空的时候，硫磺岛上的监视雷达便可把情报及时通知东京，这对美机轰炸日本是很大的威胁。为了顺利轰炸日本本土，这个钉子必须拔掉。
除了排除障碍以外，还有更重要的意义。首先，当B-29型飞机轰炸日本时，护航的0-51型战斗机因为续航能力有限，不可能有效地护航；如果使用硫磺岛的飞机场作为基地，0-51型战斗机便能全程护卫B-29型飞机，极大地提高轰炸效率。其次，飞往日本上空的B-29型轰炸机如果受伤，可以迅速飞返硫磺岛，紧急降落，及时修理。此外，在飞机的加油方面、人员的救护方面、增设电波观测方面，硫磺岛都有不可估量的作用。有了硫磺岛，美军就如虎添翼，B-29飞机就可以在日本天空自由飞翔，对美军而言，为了进一步给日本本土登陆作战创造有利条件，硫磺岛势在必争，势在必占。
对日本来说，虽然抵御的飞机、舰船、兵员、物资都不充分，孤岛上也无险可守，明明知道绝对防守不住，但军令难违，也只有拚命抵抗，决不投降。
美国参谋长联席会议于1944年10月3日向尼米兹五星上将下达攻占硫磺岛的命令。尼米兹任命在中途岛海战和马利亚那海战中威名大振的海军上将雷蒙德·斯普鲁恩斯为总指挥官。在他的指挥下，由特纳海军中将指挥联合远征军，下辖登陆突击编队和两栖支援编队，由史密斯海军中将指挥两栖第5军所属陆战第3师、4师、5师共7.5万人担负主攻登陆任务。
原计划在1944年12月初开始总攻击，由于这时日美双方正在菲律宾南部展开激烈战斗，所以延期到1945年2月3日，以后又延期到2月19日。在此期间，预定担负登陆的海军第4师和第5师在夏威夷进行紧张训练，第3师在关岛进行登陆演习。
计划规定：斯普鲁恩斯麾下的快速航空母舰特混舰队担任支援，第58机动部队为突击编队，两队共有航空母舰17艘，战列舰8艘，重巡洋舰4艘，轻巡洋舰11艘，驱逐舰77艘，舰载机1170架。第52机动部队共有护卫航空母舰11艘，第54机动部队共有战列舰7艘，重巡洋舰4艘，驱逐舰15艘，合计共有各类大小舰船495艘，灰色的船只组成一个半圆形，伸出7英里之远，于1945年2月10日开始出击。2月16日，牵制部队从东京南方约200公里的海上出动轰炸机群，对日本关东地区和东海道地区的日本飞机场和港湾进行牵制性大空袭。
美国海军陆战队队员用火焰喷射器在摺钵山开辟通路。这次战争和过去不同，是在日本的领空、领海、领土上进行的。
日军在没有海上支援、空中支援的情况下，仅靠陆军第109师团和第3旅团为主的小笠原兵团投入坚守战斗，共有陆军1.5万余多人，海军7000多人，共计2.3万人，由栗林忠道中将任指挥官。
日军的防守计划是把硫磺岛全岛筑成要塞。考虑到美军可能在南海岸的翁浜和二根浜登陆，还可能在西海岸的千鸟浜一带登陆，便在这些地方的水边构筑碉堡，原预定构筑135个，由于水泥不足，只完成24个，其他已初具规模。
防卫的主阵地为地下阵地，采用钻入地下的鼹鼠战术，全部兵力都隐藏在地下，成为地下兵团，伺机消灭登陆的美军。
兵团战斗司令部设在北部小丘的地下室内，离地面深约20米，再往下约深45米的地下室为主要通讯室，能够容纳20台无线电机。地下室顶盖用混凝土砌筑，厚度约3米。
原来预定修筑连接本岛南部摺钵山（海拔550英尺的死火山）和北部元山的地下通道，以把岛内地下通道连接成为网状，由于实力不足，没有完成，只建成坑道阵地13公里，交通道3公里多，贮藏库1平方公里。在岛的南部标高169米的摺钵山地区，像蜂窝一样修筑了400多个地堡和火力点，构筑起钢筋混凝土重火力掩蔽阵地，各出入口之间，修筑约6公里长的坑道或隧道，纵深配备了许多散兵壕、防坦克壕等等。
构筑这样庞大规模的地下工事，士兵们承受的苛酷艰辛可想而知。最难的是工程地质条件和水文地质条件太恶劣，全岛到处有地热，地下温度高达49摄氏度，又兼硫磺气味太浓，官兵只能带防毒面具进行作业，所以坑道作业每班只能连续干五六分钟。
岛内饮水严重不足，只能依靠收集雨水。各部队除用铁罐储存雨水外，还想出一个特殊集水办法，就是在喷出硫磺水蒸气的地方，树立几根木桩，上面覆盖草席，把滴落的水滴用铁罐回收。虽然这种水里面仍有硫磺味，但比没有水要强得多。这样千方百计得到的水仍是很有限的，根本不能解决缺水问题，所以限定兵团司令官以下全体官兵每人每天的用水量为3公升，饮用水每人每日1水桶。
储存的粮食足够食用75天，只是蔬菜不足，再加上水质不良刺激胃壁，日军不但营养不良，而且患伤寒或痢疾的约占20%以上。