Решающую роль в победе греков сыграло тяжелое вооружение, которого не было у персов. " В отваге и силе персы не уступали эллинам, но они были безоружны, неопытны (в таком бою) и по ловкости не могли равняться с противниками. Наиболее гибельно для них было отсутствие тяжелого вооружения — им, легковооруженным, приходилось воевать с тяжеловооруженными", — отмечал Геродот. (Геродот. История. М., 1993. С. 436.). Греческие же гоплиты имели копье, меч, длинный щит, шлем, латы и поножи.

В битве при Платеях греческая фаланга снова показала свое превосходство. Фаланга была известна еще во времена Троянской войны, но окончательно сформировалась в VI веке до н. э. Она состояла из воинов — полноправных граждан, которых называли гоплиты, по названию огромного круглого щита «гоплона», деревянная основа которого обтягивалась кожей или плотным полотном, имела чеканный бронзовый кант и символическое изображение в центре. Фаланга имела 8-16 рядов (реже до 25), по фронту занимала до 500 метров (при ряде в 1 тысячу человек). Основное действие фаланги — фронтальная атака пехотинцев (гоплитов), вооруженных сарисами (длинными копьями).

Атака гоплитов была стремительной и страшной, сопровождалась воем труб, свистом флейт и громким пением боевого гимна. Никто не мог выдержать удара фаланги на близком расстоянии. Завершали сражение гоплиты с помощью мечей, прямых обоюдоострых, или изогнутых однолезвийных. Фалангитам помогали отряды легковооруженных пращников, лучников, метателей дротиков, которые формировалась из молодых, неполноправных членов городской общины и жителей деревень. Мардоний, находившийся на белом коне во главе лучших воинов, сражался храбро. Но после того как он был убит вместе со всем отборным отрядом своих телохранителей, персы повернули назад и бежали с поля боя. Спартанцы и вернувшиеся из-под Платей греческие отряды центра преследовали их. Одновременно афиняне нанесли удар греческим союзникам персов.