Pasukan Akhemeniyah
sempit yang mengarah ke berbagai provinsi, bukan hanya untuk pemeriksaan rutin melainkan juga untuk menghentikan gerak maju musuh. Orang Persia tidak menyukai perjalanan malam dan tidak menyerang pada malam hari. Pada siang hari, mereka berjalan dengan lambat akibat adanya kereta barang dan tandu yang mengangkut istri dan selir para komandan. Pada malam hari, mereka berkemah di
daerah yang datar, dan jika musuh mendekat, mereka menggali parit dan menaruh kantung pasir di sekitarnya. Sungai diseberangi menggunakan rakit, jembatan ponton, atau pelampung kulit, atau dengan menunggangi kuda atau unta.
Sebelum melakukan pertempuran ("hamarana"), paara komandan Persia menggelar dewan perang dan membicarakan rencana tindakan yang akan dilakukan. Barisan pertempuran pasukan Akhemeniyah adalah sebagai berikut: pemanah pejalan kaki ditempatkan di bagain depan, diapit oleh kavaleri dan didukung oleh infantri ringan dan infantri berat. Panglima tertinggi berada di tengah pasukan supaya
perintahnya dapat diterima oleh kedua sayap pasukan secara bersamaan. Dia mengamati barisan dan memberikan perintah dari tempat yang tinggi dan terlindungi. Ketika pertempuran dimulai, para pemanah menembakkan panah mereka, dan para pengumban melemparkan misil batu mereka. Tujuannya adalah untuk mengacaukan barisan musuh. Jarak ekeftif pemanah Persia adalah sekitar 120 yard. Kemudian infantri berat dengan tombak dan pedang maju, didukung oleh kavaleri yang menyerang bagian sayap.
Siasat tersebut bekerja dengan baik ketika melawan pasukan-pasukan di Asia, namun gagal ketika berhadapan dengan infantri berat Yunani (hoplites) dan phalanx Makedonia. Panah-panah Persia dapat tidak mampu menembus baju pelindung (linothorax atau kuiras otot) dan perisai besar (aspis) yang dipakai oleh para hoplites. Sementara para tentara Persia mengenakan zirah yang lebih sedikit dan membawa
senjata serang yang lebih inferior. Herodotos menuturkan baku hantam antara pasukan Yunani dan Persia dalam Pertempuran Plataia sebagai berikut:
Kelemahan lainnya dalam pasukan Akhemeniyah adalah perilaku terhadap komandan. Bersama jenderal yang cakap dan tangguh, para tentara biasanya bertempur dengan berani, namun jika jenderalnya terbunuh atau kabur, maka para tentara juga akan melarikan diri secara tak beraturan. Mengetahui bahwa raja adalah inti dari pasukan, Koresh Muda memerintahkan Klearkhos, pemimpin pasukan
bayaran Yunaninya, untuk menyerang bagian tengah pasukan tempat raja berada. Koresh mengatakan, "dan jika kita berhasil melakukannya maka tugas kita [untuk mengalahkan pasukannya] akan tuntas."
Koresh Muda yang mengetahui siasat dan strategi pasukan Persia dan Yunani, nyaris berhasil dalam menghilangkan kelemahan militer Akhemeniyah. Dia melengkapi pasukan Asianya dengan banyak tentara hoplites Yunani, membentuk batalion kavaleri berat yang mengenakan helm, lempeng dada, dan pelindung paha (yang juga melindungi bagian samping kuda), serta membawa pedang Yunani selain senjata mereka sendiri.
Kuda-kuda mereka juga dilindungi dengan frontlet (pelindung dahi) dan lempeng dada. Dia secaara efektif melakukan koordinasi kavaleri berat dan infantri berat. Akan tetapi kebergunaan kavaleri kejut Persia amat dihambat oleh ketiadaan sanggurdi dan pelana. Penunggang kuda mempertahankan posisinya di atas kuda hanya dengan tekanan lututnya. Ini membuat penunggang
kuda mudah dijatuhkan dari kudanya ketika sedang menyerang menggunakan pedang atau jika berada dalam jangkauan tentara musuh.
Kekaisaran Akhemeniyah biasanya memperlakukan tawanan musuh dengan baik, terutama tawanan dari kalangan bangsawan. Rakyat yang memberontak dipindahkan ke daerah yang baru, di sana mereka diberi lahan dan rumah dan diperintahkan untuk menetap. Keberanian amat dihargai dan tentara yang menunjukkan keberanian seringkali diberikan penghargaan. Catatan pertempuran dismpan, menguraikan jalannya
bentrokan dan jumlah korban. Juru tulis panglima tertinggi mencatat tindakan hebat para tentara. Herodotos menuturkan bahwa:
Darius juga pernah mendata enam tentaranya, bersama dengan ayah dan kebangsaaan mereka. Dia menambahkan, "Kalian yang kelak menjadi raja, lindungilah keluarga orang-orang ini." Pada tahun 335 SM Athena dan Thebes meminta bantuan Persia, dan utusan dari kota Thebes diterima dengan amat ramah di istana kekaisaran. Permintaaan Thebes dikabulkan karena Thebes pernah memberikan bantua nmiliter kepada Xerxes 150 tahun sebelumnya.
Salah satu sumber sejarah mengenai jumlah tentara Akhemeniyah adalah catatan para sejarawan Yunani kuno. Dalam sumber-sumber Yunani ini, Kekaisaran Akhemeniyah disebutkan mengerahkan tentara dengan jumlah yang amat banyak. Pasukan Xerxes dalam invasi ke Yunani disebutkan berjumlah dua juta hingga tiga juta tentara, pasukan Artaxerxes II dalam Pertempuran Kunaxa berjumlah 900000
tentara, dan pasukan Darius III dalam Pertempuran Gaugamela berjumlah lebih dari satu juta tentara. Akan tetapi, para sejarawan modern berpendapat bahwa semua angka tersebut terlalu berlebih-lebihan dan memperkirakan bahwa jumlah pasukan Akhemeniyah yang sebenarnya adalah jauh lebih kecil. Melalui analisa topografi, logistik, pengaturan spada, serta perintah
pertempuran resmi, sejumlah sejarawan modern mengajukan angka yang lebih kecil. Pasukan Xerxes diperkirakan berjumlah 70000 infantri dan 9000 kavaleri. Pasukan Artaxerxes berjumlah 40.000 tentara. dan pasukan Darius berjumlah 34000 kavaleri serta beberapa infantri. Banyak sejarawan Iran yang menganggap bahwa jumlah pasukan Akhemeniyah yang terlalu dilebih-lebihkan itu membuat banyak orang salah menilai sejarah Persia yang sebenarnya.
Pada awalnya, Kekaisaran Akhemeniyah lebih mengutamakan pasukan darat yang kuat dan tidak terlalu memperhatikan kekuatan laut. Namun pada abad ke-5 SM, hal ini mulai berubah ketika kekaisaran mengalami kontak dengan orang Yunani dan Mesir, yang memiliki tradisi dan kemampuan maritim. Darius I disebut-sebut sebagai raja Akhemeniya pertama yang membentuk armada Persia.
Bahkan pada saat itu belum ada "angkatan laut kekaisaran" penuh baik di Yunani maupun Mesir, jadi Akhemeniyah merupakan kekaisaran pertama yang memiliki angkatan laut kekaisaran reguler. Meskipun demikian, kru kapal dalam angkatan laut Akhemeniyah bukanlah orang Persia, melainkan orang Fenisia (terutama dai Sidon), Mesir, Siprus, dan Yunani.
Awalnya kapal-kapal Akhemeniyah dibuat di Sidon oleh orang Fenisia. Kapal Akhemeniyah pertama memiliki panjang sekitar 40 meter dan lebar 6 meter, dengan daya angkut hingga 300 orang. Seiring waktu, wilayah-wilayah lainnya di kekaisaran mulai membuat kapal mereka sendiri dengan memasukkan ciri khas lokal. Angkatan laut Persia menjadi basis bagi eksistensi bahari Persia yang kuat di Teluk Persia,
yang berlangsung hingga kedatangan Perusahaan Hindia Timur Britania, dan Angkatan Laut Kerajaannya pada pertengahan abad ke-19 SM. Kekaisaran Akhemeniyah tidak hanya menempatkan kapal-kapalnya di pulau-pulau di Teluk Persia, melainkan sering pula memgirimkan kapal dengan kapasitas 100 hingga 200 orang untuk berpatroli di banyak sungai di kekaisaran, termasuk di sungai Shatt-al-Arab, Tigris dan Nil, serta di jalur air Sind di India.
Komando tingi angkatan laut Akhemeniyah mendirikan pangkalan laut besar di sepanjang Shatt-al-Arab, Bahrain, Oman, dan Yaman. Armada Akhemeniyah tak hanya digunakan untuk menjaga keamanan di sana, tetapi juga untuk membuka jalur perdagangan dengan India melalui Teluk Persia. Angkatan laut Akhemeniyah pada masa itu sudah menjadi suatu kekuatan besar dunia, namun adalah Artaxerxes II
yang pada musim panas tahun 397 SM membangun angkatan laut tangguh, sebagai bagian dari pengumpulan kekuatan yang kelak berujung pada kemenangan telaknya di Knidos pada tahun 394 SM, mendirikan ulang kekuatan Akhemeniyah di Ionia. Artaxerxes II juga memanfaatkan angkatan lautnya yang besar untuk memadamkan pemberontakan di Mesir.