Thermopylae là một trận chiến cực kỳ quan trọng vì chiến thuật quân sự của nó. Trong trận chiến này, quân Hy Lạp đã sử dụng con đường hẹp gọi là "Cổng giữa" làm phòng thủ để khiến số lượng lớn hơn của quân Ba Tư trở nên vô nghĩa.
Quân đội Ba Tư, do Xerxes chỉ huy, có 2,5 triệu binh sĩ, theo sử gia Herodotus. Con số này được các học giả coi là phóng đại - con số thực có thể là 200.000 người thuộc phe Ba Tư và 7.100 người thuộc phe Hy Lạp.
Quân đội Hy Lạp đã sử dụng một con đường hẹp để vượt qua sự chênh lệch lớn về quân số này và buộc người Ba Tư phải tiến lên với số lượng ít hơn tại một thời điểm. Chiến thuật này cho phép nhiều binh sĩ Hy Lạp thoát khỏi trận chiến để rút lui, mặc dù không rõ liệu Leonidas có ra lệnh rút lui hay không.
Người Hy Lạp đã thua trong trận Thermopylae, nhưng cuối cùng đã giành chiến thắng trong cuộc chiến với người Ba Tư. Sau Thermopylae, Themistocles tiếp quản hạm đội hải quân Hy Lạp và đánh bại Xerxes trong trận Salamis bằng cách sử dụng một cuộc tấn công lén lút tương tự như chiến thuật của Leonidas tại Thermopylae. Xerxes bỏ trốn khỏi Hy Lạp sau thất bại này, lo sợ về những tổn thất trong tương lai. Khoảng một năm sau Thermopylae và Salamis, quân Hy Lạp đánh bại quân Ba Tư trong trận Plataea và kết thúc Chiến tranh Ba Tư.