自从美军1944年7月攻占马里亚纳群岛后，就开始建立航空基地，出动b—29重型轰炸机空袭倭国本土。但马里亚纳群岛距倭国本土将近15oo海里，b—29进行如此长距离的空袭，由于受航程的限制，只能携带3吨炸弹，仅为b—29最大载弹量的3o。而且因为航程太长，战斗机无法进行全程护航，因此b—29只能在8ooo至9ooo米高度实施面积轰炸，效果很不理想。
硫磺岛北距东京65o海里，南距马里亚纳群岛的塞班岛63o海里，几乎正处在两地的中间，岛上的日军不仅可以向东京提供早期预警，而且可以起飞战斗机进行拦截，甚至还不断出动飞机攻击美军在塞班岛等地的机场，更是大大降低了美军对倭国本土战略轰炸的作用。硫磺岛对美军而言，简直是如鲠在喉。如果美军占领硫磺岛，那所有的不利都转化为有利，从硫磺岛起飞b—29航程减少一半，载弹量则可增加一倍；战斗机如从硫磺岛起飞，可以为b—29提供全程伴随护航；甚至连b—24这样的中型轰炸机也能从硫磺岛起飞空袭倭国本土；更重要的是硫磺岛还可作为b—29的备降机场，供受伤的b—29紧急降落或加油。因此美军对硫磺岛是势在必得！美陆军航空兵（即美国空军的前身）司令阿诺德上将于1944年4月17日向美参谋长联席会议提出攻占硫磺岛的请求，美参谋长联席会议随即同意这一请求，责成太平洋战区担负此项作战，太平洋战区总司令兼太平洋舰队总司令尼米兹上将为就近指挥，将其指挥部从珍珠港移至关岛。
硫磺岛，位于小笠原群岛南部，是该群岛的第二大岛，北距东京12oo余公里（65o海里），南距塞班岛11oo余公里（63o海里），东南距马里亚纳群岛5oo余公里（29o海里）。岛长约8ooo米，宽约4ooo米，形状酷似火腿，面积约2o平方公里，岛的南部有一座尚未完全冷却的死火山，叫折钵山，海拔16o米，终年喷着雾气，硫磺味弥漫全岛，故此得名。折钵山以北有一片比较宽阔平整的高地，称为中部高地，再往北，地形逐渐起伏，并有数座山峰，被称为元山地区，岛上大部分地区都覆盖着厚厚的火山灰。虽然硫磺岛岛小人少，但正处在东京与塞班岛之间，战略地位非常重要。
在1944年前，日军仅仅把硫磺岛作为太平洋中部与南部的航空中继基地，只部署了海军守备部队15oo余人和飞机2o架。1944年马里亚纳群岛失守后，硫磺岛的重要性日趋明显，日军才开始大力加强其防御力量，3月下旬将4ooo余陆军部队送上岛；第1o9师团，由粟林中道中将任师团长，并在岛上配备了12o、155毫米岸炮、1oo毫米高射炮和双联装第27航空战队也调至岛上。截止1945年2月，日军在岛上陆军约1.5万余，海军约7ooo余，共约2.3万人，飞机3o余架，由粟林统一指挥。日军在岛上的中部高地和元山地区各建有一个机场，分别叫做千岛机场和元山机场，也叫一号机场和二号机场，并在二号机场以北建造第三个机场。由于美军迅攻占了马里亚纳群岛，原计划运往马里亚纳群岛的人员、装备和物资都被就近转用于硫磺岛，尽管美军组织飞机、潜艇全力出击，企图切断硫磺岛的增援和补给，但日军以父岛为中转站，采取小艇驳运的方式，因此美军的封锁效果并不理想。
由于日军的海空军主力在菲律宾战役中遭到了毁灭性的打击，已无力为硫磺岛提供海空支援，硫磺岛的抗登陆作战是要在几乎没有海空支援的情况下进行。粟林是出色的职业军人，曾担任过天皇警卫部队的指挥官，他意识到面对美军绝对海空优势，滩头作战难以奏效，主张凭借折钵山和元山山地的有利地形，依托坚固的工事，实施纵深防御。但海军守备部队仍坚持歼敌于滩头，最后粟林做出了折衷的方案，以纵深防御为主，滩头防御为辅，海军守备部队沿海滩构筑永备射点和坚固支撑点，进行防御；陆军主力则集中在折钵山和元山地区，实施纵深防御。
粟林决心将硫磺岛建成坚固的要塞，以折钵山为核心阵地，以两个机场为主要防御地带，在适宜登陆的东西海滩则是以永备射点和坚固支撑点为骨干的防御阵地，日军的防御工事多以地下坑道阵地为主，混凝土工事与天然岩洞有机结合，并有交通壕相互连接。炮兵阵地也大都建成半地下式，尽管牺牲了射界，却大大提高了在猛烈轰击下生存能力。火炮和通讯网络都受到良好保护，折钵山几乎被掏空，筑有的坑道就九层之多！针对美军的作战特点，粟林在海滩纵深埋设了大量地雷，机枪、迫击炮、反坦克炮构成绵密火力网，所有武器的配置与射击目标都进行过精确计算，既能隐蔽自己，又能最大限度杀伤敌军。唯一不足的是，原计划元山地区将修筑的坑道工事有28公里长，由于时间不够，当美军动进攻时只完成了7o，约18公里，而且折钵山与元山之间也没有坑道连接。
粟林一改日军在战争初期的死拼战术，规定了近距射击、分兵机动防御、诱伏等战术，还严禁自杀冲锋，号召每一个士兵至少要杀死十个美军。粟林的这些苦心经营，确实给美军造成了巨大的困难，使硫磺岛之战成为太平洋上最残酷、艰巨的登陆战役。
第五舰队兵分两路：斯普鲁恩斯和米彻尔亲自指挥第五十八快航空舰突击队，开赴东京附近，派出飞