支配空中作战的基本观念就是：准备忍受敌人加于我方的损害，同时利用一切手段对它造成更大的损害。
——朱里奥·杜黑《制空权》
第一次世界大战中，交战双方都使用过飞艇或轰炸机空袭对方纵深地带的军事和民用目标，拉开了战略轰炸的序幕。虽然规模和破坏都不大，但空中力量特有的远程打击能力已被公认，也促进了空中作战思想的发展。不过理论构想和实战经验的差异导致二战期间各大国在战略轰炸方面的运用和成果各不相同，有的无所作为，有的虎头蛇尾，有的则要以惨重的代价才换来最终的胜利。
二战前各国对战略轰炸的设想
一战中德国是最早实施战略轰炸的一方，后来在西班牙内战时也曾大举空袭城镇，但并未收到多少实效。加上纳粹在重整军备的过程中以“闪击战”理论为中心，因此在资源有限的条件下优先发展速度快、多用途的中型轰炸机，配合装甲部队发动攻势。苏联和日本也分别从西班牙内战、日苏边境冲突、中日战争的经验出发，侧重以空军对地面和海上作战进行战术支援，而把战略轰炸放在次要地位。
拥有强大海军和海峡天险，却饱受德国的空中袭扰，英国从切身之痛中认识到远程轰炸的威力，率先成立的独立空军就以战略轰炸为主要任务。一战后，“轰炸机无往不胜”的观念在军政高层当中盛行一时。长期担任皇家空军参谋长的休一特伦查德认为，独立空军所具有的战略任务就是集中力量打击敌人后方的重要目标，通过迫使对方忙于防御而取得制空权，并从物质和精神上摧毁其作战能力。英国原本就有研制大型飞机的传统，对远程轰炸能力的需求和德国扩军备战带来的压力让他们在二战爆发时已经生产出多种重型轰炸机。
在威廉·米切尔等高级军官的积极推动和国际局势发生变化的情况下，一度发展缓慢的美国空中力量有了质的飞跃。成立于1920年的美国航空兵团战术学校继承和发展了米切尔“空中国防论”的思想，坚信使用轰炸机群对敌方工业系统持续实施精确轰炸就可破坏其战时生产能力，造成经济和社会混乱，从而赢得战争。而按照“空中战舰”理念设计的轰炸机将拥有足够的飞行速度和高度、适当的防护装甲和强大的自卫火力，组成严密的编队后无需护航就足以对付任何拦截。这种大机群精确轰炸理论影响深远，最终使美国陆军航空队发展成不是独立空军却具备战略打击能力的空中力量。
二战中大规模战略轰炸的失误和损失
二战的全面爆发给各种作战理论提供了最好的检验机会，尤其是杜黑“空中决胜论”的支持者更是跃跃欲试。然而战争的进程并不以任何人预想的模式来发展，在最令人瞩目的三次大规模战略轰炸中，失败者固然犯下致命的错误，胜利者也因种种失误屡遭挫折，付出过沉重的代价。
德国：强攻英伦惨淡收场
在征服波兰和西欧后，希特勒指望用战略轰炸来瓦解英国的抵抗意志，迫使其与德国媾和，至少也要取得制空权以实施渡海登陆作战。在1940年不列颠之战的开始阶段，德军以轰炸机全面突袭英国的空军基地，同时以护航战斗机诱歼前来拦截的英国飞机，企图彻底消灭英国空军。尽管占有数量优势，也给对手带来巨大压力，但德国空军的损失更大，却难以实现原定计划。主要原因在于选定的轰炸目标多而分散，未能瘫痪关键的机场。负责护航的Bfl09航程有限，无法进行长时间空戰，而笨拙的Bf 110双座机面对英国战斗机自身尚且难保，德国轰炸机因此往往得不到有效保护。比如8月15日德国第5航空队出动134架各型飞机出战，被击落26架，战损率高达20％，只能退出这次战役。
反观本土作战的英国空军可以在雷达网的引导下轮番出击，对不同批次的敌机分割拦截，形成局部优势，并且先诱开护航战斗机，再围攻轰炸机。即使德军后来调整战术实施重点打击，还加大了护航力度，但在英军的顽强抗击下，轰炸效果和自身损失仍不成正比。到9月初，希特勒决定改变策略集中轰炸伦敦等大城市，希望能摧毁英国的经济和士气。尽管英国城市遭受很大破坏，原已后继乏力的英国战斗机部队却得到宝贵的喘息之机，经休整补充后及时恢复了战斗力，仅9月15日一天就击落60架敌机。再遭重创后德国空军不得不转入夜间空袭，但因无线电导航受到干扰，在英方日益严密的防空体系面前仍是难有胜算，登陆英国的“海狮计划”也一再推迟，最终因为要准备入侵苏联而被迫放弃。
德国的落败首先是因为指挥策略不当，其次是低估了英国的抵抗能力，而德国空军无论编制还是装备上都没有做好持续实施战略轰炸的准备。由于缺乏真正的战略轰炸机，德军只能使用航程、载弹量和防御力都不足的中型轰炸机和俯冲轰炸机，加上始终未能夺取制空权，结果整个战役期间光轰炸机就损失了上千架，以至于要让部分战斗机装上炸弹参与轰炸。虽然给对手造成不少破坏，但德国更是得不偿失+再也无力继续这样的空中攻势，到后来只能用V－1和V－2火箭代替轰炸机袭击英国，而那时已是纳粹的强弩之未了。
英国：暗袭欧陆血战夜空
战争爆发前，英国就制定了16个针对德国的空中作战计划，核心思想是通过战略阻滞即轰炸对方的政治经济中心和交通枢纽来迅速取胜。开战初期英国退守本土时，也只有轰炸机力量能反击德国。就在不列颠之战进入白热化时，英国还出动多批轰炸机对柏林等地进行报复性空袭。正是此举刺激到希特勒的神经，命令德国空军改变轰炸重点，却使得胜负的天平倾向对手，可见战略轰炸的心理影响确实不容小觑。
随着德国把进攻矛头转向苏联，英国着手全面展开战略轰炸行动。不过直到1941年初，英国空军也只有400架轰炸机，多数还是双发动机的型号，同样面临着曾导致德国空军落败的那些问题。早在1939年12月18日，没有护航的22架英国“威灵顿”轰炸机在赫尔戈兰湾上空遭遇敌机，其中15架被击落或严重损坏。这类惨痛教训给坚信轰炸机仅凭速度和火力就能对抗战斗机的人泼了一盆冷水，英国轰炸机的活动因此转入以夜间空袭为主。由于导航和轰炸瞄准技术的缺陷，对德国鲁尔区等工业中心和交通枢纽的轰炸效果很差，英国政府在1940年底决定对德国城市进行“面积轰炸”，并加快扩充轰炸机部队。四发动机的“斯特林”、“哈利法克斯”和“兰开斯特”重型轰炸机陆续装备英国空军，开始攻击德国纵深地带。然而空袭规模的增大也带来损失的加剧，1941年11月的一次夜间空袭中，392架英国轰炸机在德国高炮和战斗机的反击下有37架未能返航，战损率接近10％。这一年最后4个月里英国就损失轰炸机526架，皇家空军的士气严重受挫，使得战略轰炸行动一时陷入低潮。
轰炸机强硬派人物阿瑟哈里斯1942年2月掌管轰炸机司令部后，大力推动轰炸机部队的建设和“面积轰炸”