在以色列打击伊朗行动取得一定优势的情况下，外界开始讨论美军是否会直接介入。美国总统特朗普表示，美国目前没有参与以色列对伊朗的军事打击，但未来有可能会介入冲突。不过他并未具体说明如何介入。

美军向中东增援的动作也引起了广泛关注。美国“尼米兹”号航母打击群正向马六甲海峡方向航行，可能前往中东附近海域。此外，大批加油机和特种作战飞机已飞往欧洲方向。复旦大学中东研究中心主任孙德刚分析认为，美军此举一方面是为了支持以色列，另一方面是警告伊朗控制报复范围。

“尼米兹”号航母打击群包括至少3艘“宙斯盾”驱逐舰，可能前往中东。此前，美国海军已在阿拉伯海部署了“卡尔·文森”号航母打击群。同时，美国还调动了大量空中加油机。据《以色列时报》报道，自15日晚开始，至少有30架美国空军加油机穿越大西洋。这些加油机可能是为了辅助以色列空军进行远程打击，因为以色列空军机队中的F-35和F-16等战机航程不足以攻击大多数伊朗目标。

在以色列发动军事行动之前，美国政府曾告知以色列，美国不会直接参与打击伊朗。特朗普表示，他倾向于避免与伊朗发生冲突，并希望通过和平方式解决核问题。他还警告伊朗不要攻击美国，否则将面临前所未有的反击。

伊朗外交部发言人巴加埃指责美国支持以色列袭击伊朗，称如果没有美国的许可，袭击不会发生。伊朗军方高层人士表示，战争规模将持续扩大，伊朗将继续对以色列境内的目标采取行动，并计划打击中东地区的美军基地。

孙德刚指出，美国增援中东的主要原因是由于以色列和伊朗的军事冲突升级。如果两国爆发全面战争，美国有义务帮助以色列。目前美国和伊朗都不想正面交锋，但以色列希望拉美国下场参战以升级冲突。

实际上，美军已经在反导、情报、通信等方面支援以色列作战，并持续提供武器支持。匿名美国国防官员透露，由美军操作的“爱国者”和“萨德”导弹防御系统已经参与了以色列的防空行动。此外，美国还向以色列运送了数百枚“狱火”导弹，进一步增强了以色列的打击能力。

美国从乌克兰撤回了一些反无人机武器并调往中东地区，以应对来自武装组织的无人机威胁。军事专家韩东表示，这些新型反无人机系统将协助以色列拦截伊朗的自杀式无人机和巡航导弹。以色列在首轮空袭后，伊朗方面向以色列发射了100多架无人机。