1861年至1865年的美國內(nèi)戰(zhàn)掀起了工業(yè)化戰(zhàn)爭的潮流，此后的半個世紀(jì)里爆發(fā)的大大小小的軍事沖突同樣給了軍方和技術(shù)人員以機(jī)會，使其能夠測試全新的武器和戰(zhàn)術(shù)。而與之相伴的第二次工業(yè)革命所帶來的全新生產(chǎn)方式——批量生產(chǎn)使得武器、裝備與技術(shù)不論在應(yīng)用效率和發(fā)展速度上都有了長足進(jìn)步，諸多因素長期共同作用，催生出了第一次世界大戰(zhàn)期間的技術(shù)（1914 — 1918）。
一戰(zhàn)期間的武器既包括設(shè)計定型后標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的制式裝備，也包括搭載新型技術(shù)的實(shí)驗(yàn)型裝備。除此之外，還有因地制宜出現(xiàn)的簡易武器。軍事技術(shù)的革新包括在機(jī)槍、 手榴彈、火炮，以及潛艇、毒氣、軍用飛機(jī)和坦克等新型武器上取得的突破。
可以認(rèn)為第一次世界大戰(zhàn)前期就是一系列將19世紀(jì)戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)與20世紀(jì)技術(shù)相結(jié)合而進(jìn)行得慘烈而低效的戰(zhàn)役。 陸戰(zhàn)方面，戰(zhàn)線的迅速穩(wěn)定使得戰(zhàn)爭雙方在接下來的數(shù)年間都在一個相對固定的區(qū)域內(nèi)反復(fù)拉鋸。直到1918年，各方軍隊都在指揮體系和戰(zhàn)術(shù)方面取得長足進(jìn)步之后，才逐漸適應(yīng)了此前取得的技術(shù)進(jìn)步。 重組后的戰(zhàn)術(shù)單位（例如將基層指揮的重點(diǎn)從百人以上的連隊轉(zhuǎn)移至十人以上的班組）將裝備了自動步槍的步兵同裝甲載具和機(jī)槍混編向前推進(jìn)，作戰(zhàn)效率得到了明顯提升。
英軍和德軍已經(jīng)分別在1902年和1910年放棄了傳統(tǒng)的紅衫和普魯士藍(lán)軍服，將制服顏色變成了隱蔽性更好的卡其色或野戰(zhàn)灰。 阿道夫·梅西米、約瑟夫·加利埃尼等一眾法軍將領(lǐng)亦呼吁改革法軍制服，但直至戰(zhàn)爭爆發(fā)法軍仍采用傳統(tǒng)的紅褲子藍(lán)上衣作為軍服。直到1915年，法軍才開始換裝全新的天藍(lán)色制服。
各國軍隊在戰(zhàn)爭初期都采用布制軍帽或皮質(zhì)頭盔，但是隨著戰(zhàn)爭形式的轉(zhuǎn)變，鋼盔的研制很快就被提上日程，而各國軍隊鋼盔的設(shè)計風(fēng)格也成為了該國軍隊的標(biāo)志。
英軍和法軍在19世紀(jì)依靠炮兵技術(shù)的迅速進(jìn)步在以運(yùn)動戰(zhàn)為主的戰(zhàn)場上所向披靡。 先進(jìn)的野戰(zhàn)炮不僅在亞非地區(qū)的殖民戰(zhàn)爭中表現(xiàn)良好，在普法戰(zhàn)爭期間，德軍裝備的克虜伯火炮也發(fā)揮了重要作用。 但是塹壕戰(zhàn)條件下炮兵的角色與圍攻戰(zhàn)更為類似，相比之下攻城炮也更能適應(yīng)其角色。 德國軍方在戰(zhàn)爭爆發(fā)前就已預(yù)見重炮在未來的戰(zhàn)爭中會扮演重要角色，因此德軍改良了野戰(zhàn)炮的口徑配置，鑄造廠也因此轉(zhuǎn)而生產(chǎn)更多的重型火炮，而非高機(jī)動性的輕型火炮。 這種全新戰(zhàn)爭理論的結(jié)晶是擁有傲人口徑與射程的巴黎大炮。但是，高速彈丸對炮膛的嚴(yán)重磨損使得這些大口徑火炮總是稍發(fā)數(shù)炮就需返廠維護(hù)，其威懾作用遠(yuǎn)大于實(shí)際的殺傷力。
傳統(tǒng)上，部署野戰(zhàn)炮兵時應(yīng)當(dāng)為每門火炮準(zhǔn)備數(shù)百枚炮彈，并且應(yīng)該在軍火庫里留有千枚庫存。但是，實(shí)際上，炮兵們常常在同一地點(diǎn)經(jīng)年累月地停留，一天開火數(shù)百次。這樣一來，炮彈庫存迅速告罄。為了應(yīng)對1915年彈藥危機(jī)，大量的工廠轉(zhuǎn)產(chǎn)生產(chǎn)軍火。通往前線地帶鐵路線被延拓，使得軍火能夠更容易地被運(yùn)往前線。馬匹是鐵路運(yùn)力的重要補(bǔ)充，而在戰(zhàn)爭后期，馬匹的大量死亡也削弱了同盟國的戰(zhàn)爭實(shí)力。塹壕鐵路的運(yùn)用也在緩解了部分后勤壓力。而當(dāng)時尚屬新奇事物的卡車還沒能像幾十年后的卡車那樣裝有充氣輪胎和能夠適應(yīng)多種地形的懸掛系統(tǒng)。
值得一提的是，第一次世界大戰(zhàn)期間的大部分傷亡都是由炮火造成的。
戰(zhàn)爭初期的時候，將佐們通常都在戰(zhàn)線后方數(shù)英里的指揮部，通過傳令兵或摩托傳令兵遙控前線的部隊。然而，軍方很快意識到，需要一種更加迅速地通訊方式，以使對前線部隊的靈活指揮成為可能。
當(dāng)時的無線電都相當(dāng)笨重，野戰(zhàn)電話也經(jīng)常斷線，不僅如此，它們還往往為敵方情報部門所竊聽。野戰(zhàn)密碼簿的效果也并不盡如人意。因此，交戰(zhàn)各方大量使用傳令兵、信號燈和反光鏡。有時候也會用軍犬，但是部隊一般把豢養(yǎng)寵物看做是一件大事，對于動物比較愛惜。軍方也會通過飛機(jī)（被稱為“聯(lián)絡(luò)機(jī)”）空投文書來維持指揮部與前線的聯(lián)絡(luò)。戰(zhàn)爭期間在無線電傳輸方面取得的進(jìn)步極大地方便了炮兵觀測員的工作。
擁有長遠(yuǎn)射程的新式火炮直到戰(zhàn)爭爆發(fā)前不久才被列裝，這些火炮通常都被用于炮擊其視距以外的目標(biāo)。該時期步炮結(jié)合的典型戰(zhàn)術(shù)是，先用炮兵轟擊敵方戰(zhàn)線，然后派遣步兵進(jìn)攻，奪取戰(zhàn)壕。軍方的預(yù)想是，猛烈的炮擊會摧毀敵方工事，但這通常不會成真。在進(jìn)攻前通常會采用立式彈幕覆蓋敵方陣地，然后用徐進(jìn)彈幕掩護(hù)步兵前進(jìn)。可是這樣一來，進(jìn)攻部隊就與后方炮兵失去了聯(lián)系，如果彈幕前移過快，就會給予敵軍準(zhǔn)備反擊的時間；如果彈幕前移過慢，炮火就會傾瀉到自己人頭上。
這些炮兵戰(zhàn)術(shù)也并非毫無應(yīng)對之道：炮火覆蓋敵方徐進(jìn)彈幕之后的地帶，就能有效殺傷進(jìn)攻中的敵方步兵。麥克風(fēng)（循聲測距）被用于探測敵方炮兵陣地的位置并引導(dǎo)壓制炮火。炮兵開火時的口焰也被用于確定敵方炮兵陣地的方位。
參戰(zhàn)各國的空中力量最初都相當(dāng)原始。然而，戰(zhàn)爭期間的技術(shù)進(jìn)步是極為迅速地——對地支援、戰(zhàn)術(shù)轟炸，以及在航空機(jī)槍裝備射擊協(xié)調(diào)器后很快流行起來的空中纏斗。當(dāng)然，作為一個全新的軍/兵種，空軍作為獨(dú)立單位能發(fā)揮的作用尚且有限。他們的作用更多地體現(xiàn)在偵察、巡邏和炮火引導(dǎo)。對空防御也自此登上戰(zhàn)爭舞臺。
對于航空兵的使用也隨著戰(zhàn)爭的進(jìn)行的部隊發(fā)展，隨著西線戰(zhàn)場局勢的固化，空中偵察開始在戰(zhàn)爭中發(fā)揮重大作用——不論對于進(jìn)攻方還是防御方而言，情報總是很重要的。
高懸于戰(zhàn)場之上的觀測氣球能夠作為定點(diǎn)觀測站，偵察敵軍動向并引導(dǎo)己方炮火。這些觀測氣球通常兩個一組，裝備有降落傘，以使乘員在氣球被擊落時得以逃生。早期的降落傘相當(dāng)笨重，而更加輕便的型號直到戰(zhàn)爭末期才被研發(fā)出來（而英國人同時也認(rèn)為給飛行員裝備降落傘會損害士氣，使其怯戰(zhàn)）。而因?yàn)橛^測氣球是作戰(zhàn)情報的重要來源，所以各方都會分配大量的防空火力和空中力量用以保護(hù)己方觀測氣球。
戰(zhàn)爭期間，德國對倫敦、巴黎、華沙等城市進(jìn)行了戰(zhàn)略轟炸。德國開創(chuàng)了將飛艇用于戰(zhàn)爭的先例，他們不僅用這些飛艇轟炸西線的協(xié)約國軍，還轟炸了英國本土，不過并未造成重大影響。隨后，德軍裝備了遠(yuǎn)程戰(zhàn)略轟炸機(jī)，盡管作戰(zhàn)效果一般，但是牽制了一部分英國空軍，使之不得不分兵防御本土，前線的空軍力量遭到削弱。
相較而言，協(xié)約國軍方面對空中轟炸的重視程度并不如同盟國方面。
戰(zhàn)爭甫一爆發(fā)交戰(zhàn)各國就將裝有機(jī)槍的裝甲車，與自行車步兵和機(jī)槍摩托車混編作戰(zhàn)。盡管機(jī)槍對于塹壕并不能造成多大的威脅，但是它們可以為進(jìn)攻中的步兵提供火力支援，此外，它們還能像騎兵一樣執(zhí)行偵察任務(wù)。在西線，面對日益加固的戰(zhàn)壕，裝甲車很快就失去了用武之地。不過它們依舊活躍于更加開闊的戰(zhàn)場，比如東線和中東地區(qū)。
在第一次馬恩河戰(zhàn)役后的一系列攻防戰(zhàn)和皇帝會戰(zhàn)之間的三年多時間里，西線的態(tài)勢并未發(fā)生多少變化。在俄國爆發(fā)革命并退出戰(zhàn)爭后，魯?shù)堑婪蛟谖骶€集中了大量部隊。德軍抽調(diào)了精銳步兵組建風(fēng)暴突擊隊，并通過滲透戰(zhàn)術(shù)通過協(xié)約國軍戰(zhàn)線的薄弱點(diǎn)迅速穿插至其后方，在三月攻勢初期讓協(xié)約國軍方面措手不及。在魯?shù)堑婪蛞幌盗泄葜幸?guī)模最大的一次，米夏耶爾作戰(zhàn)中，奧斯卡·馮·胡蒂爾將軍向前推進(jìn)了六十公里，使得協(xié)約國軍此前數(shù)年付出的努力在數(shù)周時間內(nèi)付諸東流。不過，德軍在后勤方面的致命缺陷——過于依靠畜力運(yùn)輸，制約了進(jìn)攻的步伐。德軍在最初的幾次作戰(zhàn)中取得了戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢，并使協(xié)約國軍傷亡慘重，但是其自身也損失了大量的老兵，此后一直處于疲軟狀態(tài)。
在發(fā)現(xiàn)德軍處于頹勢之后，協(xié)約國軍發(fā)起了“百日攻勢”，試圖奪回此前失去的土地。在亞眠戰(zhàn)役期間，作為先頭部隊的澳大利亞和加拿大部隊僅在第一日就推進(jìn)了十三公里。交戰(zhàn)雙方在戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)方面作出的重大改變標(biāo)志著西線由塹壕戰(zhàn)回轉(zhuǎn)至運(yùn)動戰(zhàn)，此后戰(zhàn)線的變化較之以前更為劇烈。
盡管坦克的概念早在十九世紀(jì)九十年代就已被提出，但是軍方對于這種看起來大而無當(dāng)?shù)奈淦饕恢笔桥d致缺缺。直到第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，各方的士兵都在泥濘的戰(zhàn)壕中掙扎，期待中的突破與殲滅一直都停留在紙面上，軍方才重拾對這種移動堡壘的興趣。1915年初，英國皇家海軍與法國的制造商都已將研發(fā)坦克提上日程。
縱觀整場戰(zhàn)爭，新式坦克總是會在實(shí)戰(zhàn)中暴露出這樣或那樣的缺陷，盡管這些缺陷大多會在隨后的改進(jìn)型號中被修復(fù)，糟糕的可靠性一直是坦克的一大硬傷。亞眠戰(zhàn)役期間，英軍在這場協(xié)約國軍的全面反攻中投入了532輛坦克，僅數(shù)日過后，大部分坦克就已失去作戰(zhàn)能力，因機(jī)械故障而被迫棄車的坦克要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于被敵軍擊毀的坦克。
德軍繳獲了大量的坦克，并將其加以整修，投入使用，等到戰(zhàn)爭末期的時候，德軍研發(fā)出了自己的坦克。
盡管產(chǎn)量大幅提升（尤其是法國方面），技術(shù)方面也有長足進(jìn)步，等到1918年的時候，坦克還是沒能對總體戰(zhàn)局產(chǎn)生特別重大的影響。 J·F·C·富勒在他的《1919年計劃》中指出由大規(guī)模裝甲集群配合攻擊機(jī)空中支援發(fā)起的龐大攻勢將是未來戰(zhàn)爭的潮流。
盡管在第一次世界大戰(zhàn)期間沒能發(fā)揮預(yù)期中的重要作用，坦克技術(shù)，以及機(jī)械化戰(zhàn)爭還是在接下來的若干年中演化成了一種高度復(fù)雜的造物。在第二次世界大戰(zhàn)期間，坦克成為了令人膽寒的，擁有極高機(jī)動性和殺傷力的兵器。
在戰(zhàn)爭爆發(fā)前的最后幾年里，冶煉技術(shù)和機(jī)械工程方面的長足進(jìn)步使得建造噸位更大、火力更猛、裝甲更厚的軍艦成為可能。英國皇家海軍的無畏號戰(zhàn)列艦為戰(zhàn)列艦的設(shè)計帶來了翻天覆地的變化。而德國在海上霸權(quán)方面的雄心將英德兩國拖入了一場海軍軍備競賽，而德國也在此期間建立起了一支全球規(guī)模第二，現(xiàn)代化程度第一的海軍力量。而這支艦隊也將在日后同一支新舊混雜的艦隊爆發(fā)一場生死決戰(zhàn)。
德國海軍的優(yōu)勢集中于火炮射程方面，而這一時期的海戰(zhàn)，其交戰(zhàn)距離也較之前更遠(yuǎn)。 1916年的日德蘭海戰(zhàn)體現(xiàn)了德國海軍在船艦設(shè)計和水兵訓(xùn)練方面的先進(jìn)性，但同時也暴露了公海艦隊的不足——其規(guī)模不足以撼動大英帝國的海上霸權(quán)，也不足以突破英國對德國的海上封鎖。日德蘭海戰(zhàn)也是第一次世界大戰(zhàn)期間唯一一次艦隊決戰(zhàn)。
擁有全球最大水面艦隊的大英帝國并不吝于運(yùn)用其海上霸權(quán)奪取勝利。英國艦隊將德國商船隊封鎖在港內(nèi)，在公海上到處追獵同盟國船艦，并且支援協(xié)約國軍對德國海外殖民地發(fā)起的進(jìn)攻。而德國的水面艦隊大部被封鎖于北海，這種持續(xù)性的封鎖也使得德國軍方轉(zhuǎn)向研究一種全新的海軍兵器：潛艇。
水雷也在這次戰(zhàn)爭中被大量運(yùn)用，而新型的潛艇也被證明是水雷戰(zhàn)的個中好手。這種研發(fā)于19世紀(jì)后期的武器，經(jīng)過幾十年的發(fā)展改進(jìn)，可靠性已經(jīng)大大提高。壓敏水雷在當(dāng)時尚屬新鮮事物，觸發(fā)式系留水雷依舊是參戰(zhàn)各方封鎖海域的首選武器。協(xié)約國方面耗費(fèi)大量的人力物力部署北海水雷封鎖網(wǎng)以將德國封鎖于本土，但是戰(zhàn)爭已近尾聲，布雷封鎖意義不大。
潛艇在第一次世界大戰(zhàn)期間首次作為一種重要的海軍兵器投入戰(zhàn)爭。直到戰(zhàn)爭前夕的時候，對于潛艇是至關(guān)重要的，同時也是相當(dāng)復(fù)雜的柴油-電氣混合動力引擎才被發(fā)明出來。適用于潛艇的武器也已經(jīng)定型，但是大多沒有投入實(shí)戰(zhàn)。德國海軍極具前瞻性地生產(chǎn)了大量的潛艇，并組建了一支規(guī)模龐大，擁有360艘潛艇的，令人生畏的U型潛艇艦隊，作為反制英國海軍優(yōu)勢的有力手段。而在第一次世界大戰(zhàn)期間，U艇擊毀的敵軍戰(zhàn)艦甚至多于公海艦隊，并有力地打擊了英國的海上補(bǔ)給線。
步兵的主要武器是每分鐘射速十余發(fā)的栓動步槍。 德軍裝備的是使用8毫米毛瑟彈的Gewehr 98步槍，英軍裝備的是李恩菲爾德短步槍，美軍裝備的是斯普林菲爾德M1903步槍和恩菲爾德M1917步槍。 除此之外，德軍還開創(chuàng)性地為狙擊手配發(fā)了裝有瞄準(zhǔn)鏡的步槍。
列強(qiáng)們同樣對機(jī)槍青睞有加，英軍和德軍都裝備了彈鏈供彈的馬克沁機(jī)槍，而法軍則采用了哈奇開斯M1914重機(jī)槍。 因?yàn)殡y以快速轉(zhuǎn)移陣地，所以機(jī)槍主要被用于配合鐵絲網(wǎng)構(gòu)建防御體系，在戰(zhàn)壕中發(fā)揮作用。也正因如此，士兵們在向敵方戰(zhàn)線發(fā)起沖鋒時，往往會在沒有己方機(jī)槍火力掩護(hù)的情況下直面敵方機(jī)槍的火力。
法軍在戰(zhàn)前針對輕機(jī)槍展開過研究，但是沒有付諸實(shí)踐。戰(zhàn)爭爆發(fā)后，法軍迅速將已有的試驗(yàn)型號投入生產(chǎn)，由此生產(chǎn)出的紹沙M1915自動步槍除了裝備法軍之外，還被提供給初來歐陸的美國遠(yuǎn)征軍。由于是在戰(zhàn)爭的壓力下匆忙投產(chǎn)，這種武器落下了總是掉鏈子的壞名聲。
在見識過輕機(jī)槍的潛力之后，英軍選擇采用美國設(shè)計的劉易斯機(jī)槍并將其改裝為.303口徑。劉易斯機(jī)槍是歷史上第一種理論上講可以由單人操作的輕機(jī)槍，盡管在實(shí)戰(zhàn)中需要一個分隊的士兵裝填彈藥來使機(jī)槍持續(xù)射擊。除了被用作定點(diǎn)武器，這種機(jī)槍也可以在行進(jìn)時提供火力支援。為了給行進(jìn)中的步兵提供火力支援，德國軍方采用了MG08/15機(jī)槍，這種機(jī)槍裝有100發(fā)彈匣、水冷套筒，總重量達(dá)到了離譜的48.5英磅（22千克）。1918年，美國軍方開始將勃朗寧M1918自動步槍 (BAR)投入使用，這支“自動步槍”采用了與紹沙相同的設(shè)計理念——行進(jìn)射擊。而在連年戰(zhàn)爭中，這種戰(zhàn)術(shù)被證明在狹小空間或低能見度條件下極為有效.
沖鋒槍在戰(zhàn)爭末尾被投入使用，最具代表性是德國生產(chǎn)的MP-18沖鋒槍。
美軍裝備了霰彈槍，這種武器也被稱為戰(zhàn)壕槍。美國士兵們使用的是裝有鉛銻合金鹿彈的溫徹斯特M1897泵動式霰彈槍和鋸短槍管的溫徹斯特M1912泵動式霰彈槍。泵動式槍機(jī)有著更高的射速和可靠性，而在戰(zhàn)壕中，更短的槍身也意味著更加靈活，更容易從肉搏戰(zhàn)中脫身。德軍對于使用霰彈槍表示抗議，并聲稱只要抓獲持有霰彈槍的俘虜，格殺勿論。而美方拒絕撤裝霰彈槍，并聲稱將對德軍處決持有霰彈槍的俘虜展開報復(fù)。
