随着1940年6月意大利对英国宣战，位于地中海中部的狭窄的西西里海峡成为世界上最重要的水域之一。从北到南是意大利到北非的航线，从西到东是英国到马耳他的主要补给线。

地中海交战各方所面临的后勤问题在一个重要方面有所不同。当贝尼托·墨索里尼决定与德国并肩作战时，意大利并没有做好准备。有218艘船——占其商船队的三分之一，总吨位约120万吨——因为在地中海以外孤立无援，最后被扣押在中立国港口、或被凿沉。虽然意大利海军拥有强大的现代主力舰，在速度、通讯和炮力上，都优于英国的地中海舰队；但即便是意大利最现代化的军舰也缺乏声纳和雷达，其舰员也没有接受过夜战训练。

影响意大利所有海军行动的一个更严重的问题是意大利空军与舰队的糟糕合作。与英国人不同，意大利人没有舰队航空兵，海军每次执行任务都必须通过罗马总部获得空中支援。即使在得到适当协调的情况下，由于没有受过足够的训练，意大利无法打击海上的小型移动目标，这个问题一直持续到战争后期。至少在战争的最初几个月，意大利空军战术包括使用660磅炸弹的高空投掷。虽然这些攻击的精确度给英国驻东地中海海军司令安德鲁·坎宁安将军（Andrew Browne Cunningham）留下了深刻的印象，但它们几乎没有造成什么破坏。空中侦察一直是意大利舰队的难题。当重要的英国护航队或舰队行动的信息可用时，它所提供的情报往往是粗略或不准确的。

尽管意大利供给部估计，意大利积累的燃料储备将持续到1941年秋季，但在北非却没有任何储备。早在战争的第三天，意大利人就发现有必要向鲁道夫·格拉齐亚尼（Rodolfo Graziani）将军在利比亚的部队运送物资。坎宁安无力打击他的护航队。英国军舰进入地中海中部需要在马耳他加油，这使舰队一整天都暴露在潜艇和空袭之下。亚历山大港仅有的几艘英国潜艇都太大了——水面排水量约为1700吨——无法在靠近海岸的浅水区。只有从战略上位于西西里海峡东侧的马耳他岛出发，英国的潜艇、巡洋舰和驱逐舰才能有效地攻击意大利的护航队。

1940年5月，当英国决定将所有前往中东的船只绕道好望角时，他们的假设是，一旦意大利参战，马耳他将很快沦陷。直到与英国舰队的对战暴露了意大利海军和空军的不足，马耳他才在9月初得到了高射炮、海军和皇家空军物资和燃料油的增援。其上的驻军增加到25000人，部署了了85架现代化飞机，而马耳他的军舰(K舰队)和潜艇(第10舰队)开始攻击在海峡的意大利船只。当格拉齐亚尼准备向埃及发起进攻时，通往利比亚的补给品运输变得越来越繁重。尽管英国直到11月才对利比亚的船队造成损失，但来自马耳他的威胁迫使意大利人用更大的护航部队来保护他们的船只。除了在战争爆发时组建的由布雷舰、潜艇和机动鱼雷艇（motor torpedo boat）组成的西西里海峡部队外，35艘驱逐舰(占意大利驱逐舰总量的三分之一)和许多辅助船只现在永久的消耗在护航任务之中。9月13日，意大利在西部沙漠发动进攻。五天后，在占领了埃及边境的索伦姆（Sollum）和西迪巴拉尼（Sidi Barrani）之后，格拉齐亚尼停下来重组他的部队，并处理他的后期运输问题。补给品仍源源不断地涌入的黎波里和班加西（Benghazi），但意大利人缺乏机动运输工具，未能利用前沿港口将补给品运往前线。英国在10月发起的反攻攻陷了巴迪亚（Bardia）和托布鲁克（Toburk）的驻军，从而增加了意大利的后勤困难。从班加西出发的潜艇和小型武装商船被用来运送物资，直到1941年1月5日巴迪亚沦陷。而在此之前，从1940年10月到1941年1月，意大利人以仅仅3.9%的损耗率向利比亚运送了197,742吨的货物和燃料。

虽然11月攻占班加西使英国人能够利用这个港口将海军和空军驻扎在离轴心国航线更近的地方，但阿奇博尔德·韦维尔将军（Archibald Percival Wavell）的军队从埃及边境的快速推进也给英国人带来了类似的供应问题。燃料、弹药和物资必须从亚历山大港沿海岸运来。而班加西港已经被意大利人拆除，只能处理少量的航运。随后，英国攻占意大利属利比亚的东部省份昔兰尼加（Cyrenaica），这给英国带来了一定的后勤困难，但对意大利来说相当于灭顶之灾。随着意大利人从昔兰尼加的凸出部分撤离，马耳他可以从风险相对较小的东部获得补给。该岛实力的增强、再加上前沿地区的陆基飞机，都会危及意大利在海峡的补给线，其被完全切断似乎只是时间问题。随着意大利在利比亚的崩溃，首相温斯顿·丘吉尔已经制定了向西西里岛派遣入侵部队的计划。然而，英国人未能立即利用这种情况，轴心国护航路线上的击沉量仍然很低。意大利空军（Regia Aeronautica）对马耳他以及1941年1月之前派往该岛的护航队的袭击毫无效果。1940年8月，一支护航队向马耳他运输了40000吨物资和设备，只有一艘商船受损。11月，又有三艘共运输20000吨物资的商船抵达，没有受到损失或损坏。这些护航队在海军上将詹姆斯·萨默维尔爵士（James·Somerville）的驻直布罗陀H部队和亚历山大港的舰队部队提供的中重型护航下航行，他的防空部队成功应对了意大利战斗机和轰炸机的零星袭击。

几个月来，德国人一直忧心忡忡地监视着他们的盟友在地中海的行动。1941年1月，德国最高司令部决定派遣埃尔温·隆美尔将军和两个装甲师前往北非，以防止失去利比亚西部省份的黎波里塔尼亚。由四五百架战斗机、俯冲轰炸机和侦察机组成的第十航空军（Fliegerkorps X）在一名前德国海军军官的指挥下被派往西西里岛，以保护轴心国与利比亚的通信，并阻止英国护航队抵达马耳他。第十航空军没有仅仅保护航运，而是采取了进攻态势。他们的效果立竿见影。一月份前往马耳他的护航队遭受了德国俯冲轰炸机的猛烈攻击。尽管有三艘商船带着10000吨物资安全抵达，但装甲航母“光辉”号和一艘巡洋舰严重受损，另一艘巡洋舰也被击沉。由于重型舰艇在地中海中部不再安全，英国决定只使用轻型部队来保护未来在海峡的护航队。

尽管隆美尔被指示只在利比亚进行防御行动，但德国空军在中地中海获得的空中优势缓和了轴心国的后勤供应情况，鼓励他发动攻势以收复昔兰尼加。到1941年4月，他的先遣部队已经抵达埃及边境。但由于英国人仍控制着托布鲁克，隆美尔无法使用这个港口，因此他的补给必须通过陆路、从的黎波里和班加西运输。这导致了超长途运输、大量的燃料支出和长时间的延误。除非托布鲁克能够向轴心国航运开放，否则不可能向亚历山大以西仅200英里的马特鲁港（mersa matruh）推进——如果攻占这里，苏伊士运河距离德国空军就会只有咫尺之遥。当英国人继续使用亚历山大的小型沿海船只向托布鲁克运送人员和物资时，他们对轴心国通往的黎波里的补给线的袭击收效甚微。在此期间，轴心国护航队唯一的重大损失发生在4月16日，当时由三艘驱逐舰护送的五艘意大利商船被K部队的四艘驱逐舰捕获并击沉，4月15日，海军部命令坎宁安海军上将轰炸港口，并让靠近港口的巴勒姆号战列舰和一艘巡洋舰自沉。该指令附有第一海洋大臣的个人信息，声明“海军必须采取一切可能的措施，防止物资从意大利和沿海交通到达利比亚，即使这会导致海军舰艇的严重损失或损坏。”坎宁安不愿牺牲一艘主力舰，为此，在海军进行炮击前，英国皇家空军提前两小时进行了密集的轰炸打击。意大利-德国的空中侦察没有报告英国舰队的逼近，，故而这一行动打了轴心国一个措手不及。坎宁安的战列舰于4月21日4时30分开火，半小时后离开，而在此之前，他们摧毁了一个大型燃料库、三分之一的港口设施，并击沉了港口的大部分船只。这场行动中没有英国船只受损。

与此同时，隆美尔对到达非洲军团的物资匮乏、尤其是燃料越来越不耐烦。尽管的黎波里和班加西有充足的补给，但隆美尔无法通过公路将他们运送到前线。意大利人开始使用潜艇、炮艇、驱逐舰和其他小型船只运送石油，德国人组织了一个空运联队将燃料从班加西运送到前线。虽然这种即兴创作成功地满足了非洲军团的最低需求，但意大利和德国压制马耳他的努力收效甚微——即使在整个4月和5月期间，他们每天空袭三到四次。3月份的英国护航队在没有人员伤亡的情况下运送了45000吨物资外，而在随后的三个月里，萨默维尔海军上将的H部队航母还空运了224架飓风战斗机。物资也从东部到达马耳他。由于双方都在艰难的条件下进行后期补给，1941年春季和夏季的两起事件影响了地中海中部的军事局势。首先，韦维尔将军放弃了托布鲁克的战略位置，继续努力收复昔兰尼加。当他为5月对的黎波里塔尼亚（Tripolitania）的袭击做准备时，他接到了将大部分部队转移到希腊的命令。接下来，在爱琴海徒劳的战役给英国海事部门带来了沉重的负担。德国对希腊的占领迫使英国人撤到克里特岛，后来又撤到埃及。截至5月底，仅在克里特岛战役中，就有20万吨补给和运输船被击沉或遗弃在疏散港口，9艘海军舰艇被击沉，17艘严重受损。同样具有破坏性的是德国占领克里特岛，从那里向西前往马耳他的护航队现在很容易受到德国空军的袭击。对韦维尔来说幸运的是，即将到来的对俄罗斯的进攻阻止了轴心国获得这场胜利的全部回报，因为德国空军的主要部队现在撤出了地中海。尽管意大利空军在6月初拥有5300架飞机，但他们与海军的合作情况并没有改善，而且意大利仍然缺乏鱼雷飞机和反舰俯冲轰炸机。

随着对昔兰尼加的占领，英国对利比亚车队的袭击愈演愈烈。意大利人已经失去了大部分快速中型商船。7月，他们试图用高速客轮运送部队和装备，但由于它们的体型，很容易被发现并击沉。驻扎在亚历山大港的中型（1300吨）英国T级潜艇袭击了爱琴海和北非海岸的轴心国航运，6月，8艘补给船和油轮被击沉。（隆美尔每月需要4万至5万吨物资，包括燃料；意大利部队还需要2万吨。7月份交付了50706吨物资和12000吨燃油，8月份交付了46755吨物资和37201吨燃油。）轴心国油轮受到的打击尤其严重，从1941年7月到10月，燃料油的损失平均占每月运输量的20%到30%。当德国空军从地中海转移部队时，英国正在增加马耳他的空中力量，的黎波里和班加西的港口几乎每晚都遭到轰炸。许多船只在港口沉没，港口设施受损，进一步推迟了轴心国向战区运送物资的时间。

1941年8月，德国第二航空军（Fliegerkorps II）被派往西西里岛，陆军元帅阿尔贝特·凯塞林（Albert Kesselling）被授予指挥所有德国海空部队的命令，以重新控制西西里海峡。9月，经由法国运河和河流派遣的U型潜艇、和两支由德国鱼雷快艇（MTB）和机动扫雷舰组成的舰队进入地中海。意大利人建造了多艘700吨重的运输船和德国设计的海军渡船。这些措施使轴心国的供应状况在1941年12月有所改善，尽管损失仍然很大。与此同时，由于隆美尔麻烦的后勤状况，非洲军团已经撤退到阿格海拉（El Agheila）。1941年12月初，驻扎在马耳他的部队也加强了对轴心国航运的攻击。英国人现在为他们自己的护航队开辟了一条新的途经西西里岛南海岸的路线，而意大利人很晚才发现这条路线。9月的护航队向马耳他运输了85000吨物资，只损失了一艘商船。到这年年底，由于英国飞行员和船员的独创性，来自马耳他的鱼雷飞机的航程从130英里增加到160英里，迫使意大利使用较小的护航队绕行，这增加了他们已经超负荷工作的护航队船只的压力。

但两起事件再次严重影响了地中海中部的航运形势。12月中旬，四艘K部队巡洋舰在拦截前往的黎波里的轴心国护卫队时，撞上了深水雷区。所有船只要么被击沉，要么严重受损，英国在地中海东部只剩下驱逐舰和三艘巡洋舰。此时，德国人也终于明白，他们北非后勤的关键是马耳他。1941年12月2日，希特勒向凯塞林发布的第38号指令指示德国空军“控制意大利南部和北非之间的天空和海洋”，并“阻止托布鲁克和马耳他的补给”。他强调，“在这方面，马耳他的中立化尤为重要。”由于德国空袭的增加，英国人无法继续对轴心国的航运进行猛烈攻击。利比亚补给线上的损失很快从12月的18%降至1940年1月的零。因此，这一时段非洲军团能够阻止英国从11月中旬开始的进攻，到1月底，隆美尔重新控制了整个昔兰尼加。随着沙漠机场再次掌握在轴心国手中，英国从亚历山大到马耳他的补给线实际上被切断了。隆美尔抵达阿格海拉时没有任何储备。尽管轴心国在海峡的损失很小，但许多补给船在等待卸货时被击沉在港口。试图让意大利人改变他们的调度和卸货方式的尝试失败了；因此，作为反击，凯塞林敦促建造非常小的船只和驳船来运送贵重货物，并发布命令，并发布命令，坦克只能乘坐最多可搭载6辆的平底船。这种小船很少被英国人发现，许多驳船都配备了高射炮。德国空军还为利比亚护航队提供了反潜轰炸机和战斗机的护航，在海峡作战的意大利鱼雷艇配备了深水炸弹。虽然意大利海军总部对后勤的改善持乐观态度，但海军的燃油储备极低。1942年2月，其库存不足10万吨，而德国的运输量仍微不足道。由于缺乏燃料，较大的意大利船只已经无法运行，而除护航外，轻型部队的行动受到严重限制。但是，幸运的是，英国海军在东地中海的兵力尤其薄弱。1941年舰队遭受的重大损失迫使坎宁安海军上将制定了复杂的计划，涉及保护马耳他护航队的所有三个军种。自1941年9月以来，只有少量的补给通过个别船只和潜艇运达马耳他。3月，一支由四名商船组成的舰队在亚历山大集结，由五艘巡洋舰和十七艘驱逐舰护航。该计划包括军队向沙漠中的轴心国机场佯攻，英国皇家空军袭击克里特岛和昔兰尼加的空军基地，以及826海军航空中队轰炸德尔纳（Derna）。此外，英国皇家空军战斗机和侦察机将为护航队伴飞300英里的极限航程。尽管采取了这些精心策划的预防措施，英国船只还是很快被发现并遭到袭击。英国海军将领菲利普·维安（Philip Vian）的护航部队与意大利军舰的无结果交战推迟了护航，当德国鱼雷轰炸机在白天猛烈攻击时，护航队仍在马耳他东部。结果是，四艘商船全部沉没，其中两艘在抵达马耳他后不久沉没，沉没时还有1000吨物资未被卸下。

3月底，德国对马耳他的猛烈空袭击沉了第十舰队的四艘潜艇，因此，驻扎在马耳他的其余潜艇和驱逐舰于4月中旬被转移到亚历山大港。这对英国来说是一个严重的损失，因为潜艇对意大利在海峡航运的打击特别有效。在同一时期，德国飞机和鱼雷艇在马耳他周围水域布设了新的雷区。1942年5月初是轴心国在地中海实力的高峰期。此时，利比亚后勤补给的损失已降至不到1%，4月份到达非洲的供应量也达到创纪录的150380吨，其中包括48031吨燃油。隆美尔的军队供应充足，甚至有多余的资源来建立预备队。5月初，没有护航队的英国船只在接近马耳他时，其使用的靠近加蓬半岛（Cape Bon）的路线被轴心国发现，于是意大利人开始将鱼雷艇和水面潜艇集中在该地区，并取得了显著的成功。在4月2日开始的持续猛烈轰炸后，马耳他被中立化，到5月10日，凯塞林认为德国空军在地中海的主要任务已经完成。下一步由希特勒和意大利最高司令部（Commando Supremo）决定。与德国不同，意大利人早就认识到马耳他的战略重要性。早在1938年，当人们认为可能对英国开战时，意大利海军就表示，占领马耳他是地中海战争不可或缺的条件。1940年，占领该岛的计划提交给最高突击队，但当时意大利空军相信，仅靠轰炸就能迫使马耳他投降。当墨索里尼决定占领马耳他时，该岛已经得到了加强，因此需要进行大规模入侵。1941年12月，意大利和德国联合参谋部成立，并于1942年2月开始准备。基本计划包括隆美尔发起进攻，将英国人赶出昔兰尼加，开放托布鲁克港，随后对马耳他发动海空联合袭击。该计划的时间表很复杂。分配给隆美尔沙漠部队的德国空军部队必须在7月之前转移到西西里岛，这是海上条件有利于登陆马耳他的最晚日期。但在5月21日，希特勒在隆美尔的进攻取得成功后，开始对马耳他行动产生怀疑。隆美尔有继续在埃及边境以外的地方发动进攻的令人信服的论据：英国人不断加强他们在埃及的部队，只有轴心国占领开罗和苏伊士运河，才能阻止进一步的集结；一旦英国人失去了在埃及的基地，马耳他就会沦陷；与此同时，非洲军团可以通过托布鲁克绕过马耳他，从克里特岛获得补给；而且，马耳他也很难攻取——其受地下掩体掩护的防御措施基本上完好无损；其上的驻军虽然缺乏食物和弹药，但会坚持到底；英国人会集中所有可用的海军和空军力量来反对登陆。隆美尔强调了这些论点，并警告说这是轴心国在北非获胜的最后机会。

推迟马耳他行动对德国还有一个额外的好处：凯塞林用来执行轰炸马耳他和支援登陆任务的德国空军部队可以及时转移到苏德前线。因此，在攻占托布鲁克之后，突击队最高指挥官与隆美尔和凯塞林于6月26日在西迪巴拉尼召开会议，决定推迟对马耳他的进攻，直到隆美尔占领开罗。然而，隆美尔毕竟没有攻占开罗。在1942年7月，隆美尔于阿拉曼被击败。意大利海军对此并无罪责，因为尽管非洲军团在战斗的第三天就缺少燃料和弹药，但这是之前隆美尔沙漠战役的老调重弹——后方有充足的补给，而前线却没有。隆美尔的前进速度使他的军队无法从托布鲁克和马特鲁港获得补给，后者已被撤退的英国人彻底摧毁。有趣的是，隆美尔本人并没有将他的失败主要归咎于缺乏补给。在未能占领阿拉曼阵地关键的阿拉姆哈勒法山脊后，他写道：“英国（战场）上空的优势，使我们迄今为止成功应用的所有战术规则都毫无作用。除了我们自己强大的空军，没有真正的办法应对敌人的空中优势。”这倒也是正确的总结，由于轴心国无法重建空中力量平衡，后勤情况迅速恶化。7月底，英国皇家空军开始集中攻击隆美尔的机动补给车队，并开火射击从托布鲁克和班加西运送物资的驳船和小型沿海船只。燃油损失尤其严重；8月，从的黎波里派往昔兰尼加的油轮不是沉没就是严重受损。为了保障后勤，意大利人组织了从班加西到重新开放的马特鲁港的穿梭服务，使用巡洋舰、驱逐舰和潜艇运输燃油和弹药。计划载着入侵部队前往马耳他的65艘登陆舰在执行这项任务时特别有价值，因为它们可以在靠近前线的开阔海滩上登陆和卸货虽然由于德国空军全力支持隆美尔的军队，马耳他的驻军和人民面临的威胁得到了有效缓解，但轴心国对前往该岛的英国护航队的袭击继续造成重大损失。H部队提供的强大护航服务是无效的，因为大多数袭击现在发生在护航部队折返直布罗陀后的狭隘地带。6月的第一次护航队（“鱼叉”作战）损失了6艘商船中的4艘，仅向马耳他运输了25,000吨物资。由于岛上物资极度短缺，坎宁安上将决定冒险从亚历山大港驶出另一支车队。这支6月第二次车队（“活力”行动）由11艘商船组成，仅由轻型部队护航，遭到轴心国俯冲轰炸机和潜艇的猛烈袭击，被迫折返，损失了两艘商船和几艘护卫舰。

于是，一整个战斗舰队——两艘战列舰、四艘航空母舰、七艘巡洋舰、三十三艘驱逐舰、两艘拖船和四艘护卫舰——在8月的“基座”行动中为直布罗陀至马耳他的十四名商船提供护航。为此，意大利人制定了一个精心策划的进攻计划，对英国护航队连续设置五道屏障：（1）部署在巴利阿里群岛（Balearics）和突尼斯之间的潜艇和U型潜艇；（2）一群集中在卡本半岛西北部的潜艇，与计划在该地区执行的轰炸任务协同作战；（3）对靠近卡本半岛的通道布置了一批临时水雷，这是因为利比亚的一条护航路线经过那里：（4）12艘机动鱼雷艇和6艘新的大型鱼雷艇（这种舰船类型的第一批作战单位几天前才开始服役），集中在卡本半岛和潘泰莱里亚岛（Pantelleria）之间的英国航线上；（5） 最后，在潘泰莱里亚岛以南，第3师的3艘重巡洋舰和第7师的3艘轻巡洋舰、11艘驱逐舰进行了干预。该计划取得了巨大成功。9艘商船被击沉，其中4艘在西西里海峡被意大利鱼雷艇击沉，另有3艘受损。U-73潜艇击沉了鹰号航空母舰，而来自轴心国撒丁岛基地的猛烈轰炸摧毁了另一艘航空母舰“不挠”号。两艘巡洋舰也沉没了。然而，尽管遭受了这些损失，55000吨急需的物资还是到达了马耳他，该岛开始迅速恢复。这是对马耳他护航队的最后一次严重威胁。当隆美尔在阿拉曼坚守阵地时，轴心国的供应情况进一步恶化。在一系列突破英国防御的绝望尝试中，非洲军团迅速耗尽了到达前线的少量燃料。意大利海军司令部想尽一切办法，包括使用医护船和摩托艇，将石油直接运往隆美尔。9月，一支英国巡洋舰分舰队、两支驱逐舰舰队和潜艇返回马耳他，再次袭击的黎波里的主要补给线。随着从意大利出发的航线上不断发生沉船事故，非洲军团除燃料外的库存也开始减少。截至9月底，意大利的海上运输量已降至100万吨。

与此同时，伯纳德·蒙哥马利将军现在指挥着驻埃及的英国第八军，他已经为1942年10月23日开始的在阿拉曼对隆美尔的大规模进攻积累了大量物资。美国商船队通过绕过好望角向亚历山大港运送补给，提供了额外的后勤运输量，而美国空军部队此时也与英国皇家空军一起袭击意大利的后勤补给线。到了1942年秋天，盟军已经获得了压倒性优势，再多的物资或物资也无法阻止轴心国在北非的失败。即使面对如此多的困难，意大利对利比亚的后勤供应仍然非常有效。尽管在1942年下半年，运输损耗率高达35.5%，但他们仍向非洲运输了337409吨物资；而上半年，在轴心国的地中海实力达到顶峰时，他们运输了441878吨物资，利比亚补给线上的损耗率仅为6.2%。即使在隆美尔撤退到突尼斯和盟军在阿尔及利亚登陆后，轴心国的补给线已经缩小到西西里岛和突尼斯之间的一条狭窄走廊，很容易受到来自东面和西面的双重攻击，但在1942年11月至1943年2月期间，意大利人仍在损耗率为21%的情况下设法向非洲运送了225189吨物资。总之，可以看出，在第二次世界大战中，有两个因素对地中海中部的控制起到了重要作用。首先是空中力量。当轴心国在1941年初和1942年1月至6月控制了空中时，马耳他就不能被用作袭击利比亚护航队的基地，而英国人只能以高昂的代价来为该岛提供少量物资。第二个同样重要的因素是对昔兰尼加海岸的控制。除非轴心国能够向托布鲁克和班加西运输物资，否则他们无法攻占埃及，而英国对昔兰尼加的占领使意大利通往的黎波里的海路在英国皇家空军轰炸机的射程内。