1937年10月起，日军相继在北平、上海、山西数次投放毒气弹，造成中国军民几百人中毒，呕吐不止，竟至毙命。1938年，经徐州会战、安庆战役后，日军充分认识到毒气战在侵华战争中的价值，加快了进一步实施大规模毒气战的步骤。1938年8月，日军上层编写的《毒瓦斯用法及其战例》、《特种发烟筒用法及其成果利用法》、《徐州会战、安庆作战特种烟使用战例及成果》等书，分发给各级指挥官，藉以指导各部实施化学战教育；并在太原、宜昌、南京、汉口、广州等处设立毒气制造厂和化学武器装配厂，在上海、宜昌、太原等地驻扎专门实施毒气战的部队，有野战瓦斯队、迫击大队和步兵临时发烟部队。野战瓦斯队、迫击大队是日军专业毒气部队，具备极强的毒化能力，主要进行大规模集中的毒气攻击。

在武汉会战中，日军使用毒气370多次，发射毒气弹4万发以上，造成中国抗日官兵几千人中毒，中毒率达80%。仅广济一役，日军施以大量毒气，致使中国官兵中毒伤亡达2000余人，日军步兵紧随毒气之后突入攻击，趁中国官兵中毒昏迷丧失抵抗力之际，用刺刀加以杀害。