打造地下要塞

虽然硫黄岛守备队不断得到增强，但阵地配备的模式仍然是旧式的海滩防御方式，在伴随猛烈炮击轰炸的美军登陆战术面前已经无甚作用。最初根据当地指挥官的观点，数量有限的火炮被部署在北方台地的丘陵或小山上，但1944年4月，第三十一军司令官小畑英良从塞班来到硫黄岛，视察了岛上的防卫体系。

小畑发现火炮被部署在北方台地后，勃然大怒，因为这违反了将敌登陆部队歼灭于海岸的滩头作战原则。小畑命令在整个海岸构筑碉堡，在其中安设火炮。于是在小畑返回塞班后，好不容易将大炮抬上高地的官兵不得不把大炮运到海岸。然而，到了7月，陆军中枢发现这样的滩头防御已经过时。其间，盟军登陆诺曼底，粉碎了号称史上最强的德军要塞。

美军也登陆塞班岛，摧毁了日军的防御。马里亚纳各岛屿的阵地在美军的炮击轰炸面前脆弱不堪。很明显，传统的滩头作战对于抵抗美军登陆没什么用处。栗林也鉴于塞班、关岛作战的失败和研究硫黄岛独特地形等的结果，决定放弃传统的海滩歼灭作战，而采用纵深防卫作战，即先任由敌军登陆，将其主力诱至岛屿中央部的千鸟机场，然后从南部的折钵山方面和北部的元山方面进行夹击，一举歼灭。

为此栗林采用了彻底的地下要塞战术，在全岛构筑洞窟阵地，用地道将各阵地联结起来，地下坑道总长达到18千米。在岛上的要点还修建了由20厘米厚的钢筋混凝土构成的迫击炮或速射炮的遮蔽阵地。在栗林的命令下，大炮也再次被抬到北方台地上。栗林的命令遭到陆军和海军的强烈反对。但栗林态度坚决，没有撤回命令。他打算避免在海岸浪费主要战力，而将战力保存在折钵山和北方台地，尽可能长时期地抵抗登陆部队并尽量消耗其力量。

日军在折钵山的山腰处和北方台地拼尽全力修筑工事。被掩蔽起来的各炮座和枪座由蜘蛛网般的地下坑道连接起来，即使美军登陆，也不会让所有火炮一齐反击。隐藏在美军意想不到的地点的炮座群，将顺次、逐次、按照计划实施反击，目的是尽量杀伤美军。至于击沉舰船等，从一开始就被放弃了。

硫黄岛的日军几乎都投入了筑城作业中。日军在硫黄岛的筑城从一开始就困难重重。硫黄烟、缺水、腹泻和大量滋生的蝇群及其传播的流行病，让日军深为苦恼，对筑城的妨碍更甚于美军的袭击。缺粮、缺水和水质不良，导致构筑阵地期间出现很多伤寒、腹泻、营养不良患者，造成作业人员不足。在1944年4月23日，伊支队的患者数达到460名。伊支队不得不同海军部队合作研究贮水方法和节水方法，规定水的使用量为每人每天4.5公升（包括洗脸0.5公升、饮用水2公升、做饭2公升），洗澡时6公升。另根据大本营派遣的陆海军作战部长真田1944年10月23日的日记，当时硫黄岛上有3000名患者，每天作业人员不过5000人。患者罹患的主要是急性肠炎、感冒和脚气。

在坑道作业中，由于地热的关系，坑道内部温度可达到49摄氏度，只能勉强连续作业5 ～ 7分钟，挖透之后也有27摄氏度。挖出来的土甚至能把人烫伤。坑道中充满硫黄烟，让人呼吸困难。而且因为没有凿岩机等机械，士兵只能进行手工作业。在地质是土丹岩的情况下，5人一组轮换作业，即使拼命干一昼夜，也只能挖进1米。由于美军的炮击轰炸，日军还要进行阵地、机场的修复作业，为此必须使用很多材料和人员，还要派出很多人员参加元山机场的建设作业，妨碍了阵地的构筑。资材不足也造成了严重问题。在折钵山地区由于水泥不足，日军只好使用土袋利用地形构筑阵地。

总之，由于以上种种问题，硫黄岛的筑城作业的进度大大落后于计划。同样根据真田10月23日的日记，当时在硫黄岛上预定构筑的240个重机枪掩体只完成了77个，预定构筑的50个速射炮掩体只完成了10个，预定构筑的24个野、山炮掩体只完成了2 ～ 4个，预定构筑的24个中型迫击炮掩体完成了20个，喷进炮只有30厘米的混凝土掩盖。真田认为，筑城进度落后的最主要原因是材料未送达。

日军在折钵山的内部挖掘了7层坑道，均为深12米、宽2米、高2米、长12米的横洞，设置了蒸汽管道、水管、电线等，一部分洞穴用木材、飞机残骸等进行了加固，此外还修建了混凝土防弹墙。全岛都修筑了类似的洞穴阵地，从入口开始的两三米折成直角，用于抵御火焰喷射器、炮弹、气浪，还带有排水和排出蒸汽与硫黄烟的设施。

在岛屿北部有两个尤为坚固的要塞。其中之一是元山一带的阵地，这里设有中央通信所，指挥全岛的炮击。另一个是北岬南方的栗林的司令部。所谓司令部，其实是深入地下25米、全长160多米的隧道构成的洞窟，除了栗林的个人房间，还有参谋室、密码室、通信室等，共有三个混凝土造的房间。中央通信所虽然露出地面，但被1.5米厚的墙壁和3米厚的屋顶保护着，是一个长50米、宽23米的细长的建筑物，平时有10名通信兵在里面值班。

元山南方的二段岩（美军称为“382高地”）是高度仅次于折钵山的丘陵，这里设有日军的发报所和气象观测所。但该地区的主要防御阵地是二段岩东南的玉名山（美军称为“土耳其小山包”）。这里的阵地同二段岩一样坚固。

正当日军在加强硫黄岛防备的同时，美军也将进攻硫黄岛的时间定为1945年2月下旬，为此进行了种种准备。自1944年7月以来，美军一直在反复轰炸硫黄岛，并进行了几次舰炮射击。据日军统计，7月以来至12月进行轰炸的美机累计达到1669架次。不过造成日军的损失只有战死75人、重伤53人、轻伤63人。

为了攻占硫黄岛，美军准备了数量庞大、种类纷繁的物资，包括铅笔、血液、手纸、火柴、汽油、袜子、弹药、木制十字架（用于战死者的坟墓）、饮用水、焊条、垃圾箱、夹板、食物、汽车的火花塞、毯子、照明弹、狗粮、地图、弥撒用的圣水、发烟筒、油漆、鞋带、按手印用的墨水、电池、碎石机、雪茄、沥青摊铺机等。光是陆战五师就准备了1亿根香烟和足够俄亥俄州大城市哥伦布消费30天的食物。