В состав технических войск входили саперные, железнодорожные, понтонные батальоны, полевые и осадные инженерные парки, телеграфные и искровые роты. Авиация считалась частью инженерных войск. Каждому корпусу был придан корпусной авиаотряд, всего в армии на начало войны насчитывалось 244 аэроплана.

Для обучения новобранцев предназначались запасные батальоны четырех- и восьмиротного состава. Срок обучения в них составлял 4—6 недель. На 1914 год в армии было 1812 запасных батальонов. С лета 1916-го они переформировывались в запасные пехотные полки 12—16-ротного состава, в которых новобранцев готовили уже 4—5 месяцев. В конце войны в России было 359 запасных пехотных полков, из них 109 на фронтах. На 1 февраля 1916 года в запасных частях числилось 1 545 000 человек.

С начала Первой мировой войны и до конца 1914 года в действующую армию в России было мобилизовано 5 115 000 человек. Всего до начала 1918 года в стране состоялось 24 призыва в армию, под ружье встало 15 800 000 человек — примерно 8,7 процента населения страны. Большая их часть шла в пехоту (в 1915 году — 3 094 250 человек, в 1916-м — 2 336 000 человек, в 1917-м — 1 743 989 человек). В кавалерию было призвано соответственно 34, 24 и 52 тысячи, в артиллерию — 70 и 80 тысяч (по 1917 году данные отсутствуют), в инженерные войска — 22, 20 и 76 тысяч человек.

До мая 1915 года призывным возрастом по-прежнему оставался 21 год. С мая 1915 года начали призывать 20-летних, с августа 1915-го — 19-летних, с февраля 1917-го — 18-летних. Большинство призванных в армию мужчин (7 600 000) находились в возрасте от 20 до 29 лет, затем шла возрастная группа от 30 до 39 лет (4 600 000), 18—19-летние (2 500 000) и мужчины в возрасте 40—43 лет (800 000). На 1 февраля 1916 года в действующей армии находилось 4 587 145 нижних чинов.

Офицерский корпус Русской Императорской армии накануне войны насчитывал 1290 генералов, 7506 штаб-офицеров и 38 575 обер-офицеров — всего 43 371 человек. В первые два года войны кадровое русское офицерство понесло на фронтах огромные потери. Места погибших кадровых офицеров занимали выпускники ускоренных курсов военных училищ и школ прапорщиков. Генерал В.В. Чернавин так характеризовал процесс смены офицерского состава в пехотных полках русской армии: «1. Начало войны: в строю почти сплошь кадровые офицеры. В ротах кроме ротного командира — 2—3 опытных офицера; в батальоне — 14—16 офицеров. 2. Весна 1915 года. В строю осталось от одной третьей до двух пятых кадрового состава. Батальонные командиры и большая часть ротных — кадровые; младшие офицеры — военного времени. 3. Осень 1915 года. В строю осталось от 10 до 20 процентов кадрового офицерского состава. Уже не все батальонные командиры из кадровых, значительное большинство ротных командиров — офицеры военного времени. Такой состав сохранился без существенных перемен до конца войны». Эта картина была характерной именно для пехотных частей, в артиллерии и кавалерии кадровый офицерский состав в основном был сохранен. Несмотря на потери, число офицеров в действующей армии в течение войны постоянно росло: 1 января 1915 года — 48 886, 15 сентября 1915 года — 58 011, 1 февраля 1916 года — 89 432, 1 ноября 1916 года — 115 201, 1 марта 1917 года — 128 206, 25 октября 1917 года — 157 884.

На протяжении Первой мировой войны Русская Императорская армия претерпела множество изменений — и чисто внешних, и внутренних. Перечислить здесь все попросту невозможно, поэтому остановимся на самых очевидных.

Общее руководство боевыми действиями осуществлял Верховный главнокомандующий. В июле 1914-го — августе 1915 года эту должность занимал великий князь Николай Николаевич, в августе 1915-го — марте 1917 года — император Николай II, в апреле—мае 1917 года — генерал от инфантерии М.В. Алексеев, в мае—июле 1917 года — генерал от кавалерии А.А. Брусилов, в июле—августе 1917 года — генерал от инфантерии Л.Г. Корнилов, в сентябре—октябре 1917года — премьер-министр А.Ф. Керенский, в ноябре 1917 года — генерал-лейтенант Н.Н. Духонин, в ноябре 1917-го — марте 1918 года — прапорщик Н.В. Крыленко. Ставка Верховного главнокомандующего в июле 1914-го — августе 1915 года размещалась в Барановичах, в августе 1915-го — марте 1918 года — в Могилёве.

Основным оперативно-стратегическим объединением войск действующей армии с началом войны стал фронт. В 1914—1915 годах существовали Северо-Западный и Юго-Западный фронты, в августе 1915-го Северо-Западный был разделен на Северный и Западный фронты. В декабре 1916 года был создан Южный фронт, практически сразу же переименованный в Румынский, а в апреле 1917-го — Кавказский фронт. Действующие на фронтах войска были объединены в армии. Всего на протяжении Первой мировой войны в России было сформировано 17 армий: 13 номерных, Особая, Добруджинская, Дунайская и Отдельная Кавказская. Состав армий мог существенно варьироваться в зависимости от выполняемых ею задач, однако в среднем армия включала в себя два-три армейских корпуса.

Состав действующей армии неизмеримо вырос количественно — в 1914 —1917 годах было сформировано более 800 новых пехотных и стрелковых полков, составивших 30 дивизий 2-й очереди, 34 дивизии 3-й очереди и 76 дивизий 4-й очереди. Они были сведены в 50 армейских, 7 Кавказских, 7 Сибирских, 2 Туркестанских и Кубано-Терский пластунский корпуса. Кавалерия была сведена в 7 кавалерийских, 2 Кавказских кавалерийских и Сводный кавалерийский корпуса. «Последней дивизией» русской армии стала 194-я, а «последним полком» — 776-й пехотный Кустанайский. Номера гренадерских и Финляндских стрелковых полков дошли до цифры 24, стрелковых полков — до 32, Сибирских стрелковых — до 88, Туркестанских стрелковых — до 40, Кавказских стрелковых — до 28. Вновь формируемые полки вместо четырехбатальонных были уже трехбатальонными, с мая 1916 года в них были 8 команд: пулеметная, траншейных орудий, конных разведчиков, связная, саперная, учебная, полицейская, для сбора оружия.

Все стрелковые бригады в 1915-м были переформированы в стрелковые дивизии. В состав действующей армии были включены войска Отдельного корпуса Пограничной стражи. В декабре 1915 года сначала на Юго-Западном фронте, а затем и на других появились гренадерские взводы.

В течение 1916 года были сформированы 1-я — 4-я Особые пехотные бригады двухполкового состава, которые приняли участие в боевых действиях на европейском театре войны, сражаясь против германских, турецких и болгарских войск. Февраль 1916 года ознаменовался созданием элитного Батальона охраны Ставки Верховного главнокомандующего, в июне переименованный в Георгиевский батальон для охраны Ставки (все офицеры и нижние чины в них были награждены орденом Святого Георгия и Георгиевскими крестами). В 1916 году также были созданы инженерные полки, появилась ТАОН — тяжелая артиллерия особого назначения, сведенная в особый корпус и подчиненная напрямую Ставке. Кавалерийским корпусам были приданы батальоны самокатчиков (велосипедистов) и автобронедивизионы, а кавалерийским дивизиям — кавалерийские стрелковые полки. День 31 мая 1916 года может считаться днем рождения русского спецназа — тогда была сформирована Отдельная морская бригада особого назначения (ОМБОН), в составе Артиллерийского и Минных полков и Речной флотилии особого назначения.

В процессе Первой мировой войны в Русской Императорской армии начали создаваться национальные части, которые изначально комплектовались офицерами и солдатами — представителями определенной национальности. Первой, в августе 1914 года, была создана Кавказская Туземная конная дивизия в составе Дагестанского, Кабардинского, Татарского, Чеченского, Черкесского и Ингушского конных полков, которая в августе 1917 года была развернута в Кавказский Туземный кавалерийский корпус в составе 1-й и 2-й Кавказских Туземных конных дивизий.