本届奥运会田径赛中未出现以往几届中一人夺取多枚奖牌的超级明星。
获金牌最多的选手也只得了两枚，他们是英国的凯莉.霍尔姆斯(女子800米、1500米)和摩洛哥的希查姆.埃尔.盖鲁伊(男子1500米、5000米)。
曾在2000年悉尼奥运会上夺得5枚奖牌的美国女子短跑选手马里昂.琼斯本次在个人项目中，只有跳远一项进入了决赛，但也仅获第5名。
她还参加了女子4x100米接力的比赛，但美国队由于一次交接棒的低级失误而被取消了比赛资格。
美国和俄罗斯是本届奥运会田径比赛的最大赢家，其中美国田径队获得8枚金牌，俄罗斯田径队获得了6枚金牌。
美国的金牌主要来自男子项目和短跑项目。
在引人注目的男子100米比赛中，三名进入决赛的美国运动员均跑进了前四名，而且成绩都在9秒90以内，其中夺冠的加特林成绩为9秒85。
在八位选手旗鼓相当的决赛中，有五名选手跑进10秒以内，前四名成绩均在9秒90以内，这在历届奥运会的百米决赛中还是首次。
在近年来国际田坛屡受兴奋剂丑闻困扰的背景下，这样高水平的百米角逐颇令人眼前为之一亮。
与美国相反，俄罗斯获得的田径金牌则大多来自女子项目和田赛项目，由女选手获得的金牌多达5枚。
依莲娜.伊辛巴耶娃和费奥法诺娃包揽了女子撑杆跳高项目的金牌和银牌。
塔吉扬娜.列别杰娃不仅获得了自己主项女子跳远的金牌，还获得了三级跳远项目的铜牌。
波兰36岁的老将罗伯特.科热尼奥夫斯基续写着传奇，连续第三次夺得男子50公里竞走的冠军。
而在他之前，奥运会历史上甚至没有一人能连续两届获得这个项目的冠军。
多米尼加共和国的菲利克斯.桑切斯在男子400米栏比赛中为本国夺取了历史上第一枚奥运会金牌，他的胜利使多米尼加全国为之欢腾。
巴拿马选手托尼克.威廉姆斯.达灵在女子400米比赛中击败墨西哥的埃娜.格瓦拉，夺取了本国在奥运会上的第一个个人项目冠军。
同样在田径比赛中，喀麦隆运动员也实现了突破，弗朗索瓦.埃托内.姆邦戈在女子三级跳远比赛中夺冠，不仅成为第一位夺取奥运会金牌的喀麦隆女选手，也为本国首次获得了奥运会个人项目的金牌。
本届奥运会的头号明星无疑是美国游泳选手迈克尔.菲尔普斯，他一人独得六枚金牌和两枚铜牌，分别是男子100米蝶泳、200米蝶泳、男子200米混合泳、400米混合泳、男子4x100米混合泳接力、男子4x200米自由泳接力金牌，男子200米自由泳、男子4x100米自由泳接力铜牌，成为本届奥运会获得奖牌最多的运动员。
这位19岁的小将假如能在2008年奥运会上再获得4枚奖牌，将成为奥运会历史上夺取游泳项目奖牌最多的运动员。
另一位美国游泳女选手娜塔莉.考夫林则以5枚奖牌(其中2枚金牌)的成绩成为获奖牌最多的女运动员。
本届奥运会的游泳比赛再次呈现出2000年奥运会时美国和澳大利亚两国争霸的格局，两国共夺走了全部32个单项中近六成的金牌，双方分别获得了12枚和7枚金牌。
澳大利亚游泳项目的领军人物伊安.索普不仅卫冕了男子400米自由泳冠军，而且还夺得了200米自由泳的金牌。
日本的北岛康介继上届奥运会在男子100米和200米蛙泳中两度摘金后，本届奥运会再次两度战胜世界纪录保持者美国的布伦丹.汉森，包揽这两个项目的金牌，成为当之无愧的世界“蛙王”。
非洲选手也在本次游泳比赛中异军突起。南非队在男子4x100米自由泳接力比赛中爆出冷门，力克荷兰、美国等各路劲旅，夺得了非洲历史上第一枚男子游泳项目的奥运会金牌。
津巴布韦女选手克尔斯蒂.考文特里在女子100米仰泳比赛中夺冠，这枚金牌不仅是津巴布韦运动员自1980年莫斯科奥运会以来首次获得的奥运会金牌，也是该国历史上首次获得奥运会游泳奖牌和第一枚个人项目的金牌。
跳水比赛则仍是中国“梦之队”的一统天下，继上届获得全部8个项目中的5枚金牌后，本次中国跳水选手又扩大了战果，将金牌数增加到6枚。
花样游泳的两项冠军则继续被强大的俄罗斯女将包揽。此外匈牙利和意大利队还分别获得了男子和女子水球的冠军。
德国皮划艇女运动员比尔吉特.菲舍尔继续提高着自己在历史上个人获奥运会奖牌总数排名榜上的名次，她在本届比赛中获得一枚金牌和一枚银牌，使她在奥运会上获得的奖牌总数达到了12枚，其中金牌8枚。
她首次获奥运会金牌还是在1980年，当时她只有18岁，成为历史上摘取奥运会皮划艇项目金牌年龄最小的女运动员。
而本届奥运会在女子四人皮艇项目上的胜利，使她成为第一位在相隔24年后还能再夺奥运会奖牌的女运动员。
在赛艇、皮划艇和帆船帆板等水上项目中，欧洲国家继续占据着明显优势，在全部41枚金牌中，除被澳大利亚、新西兰、美国、巴西和中国夺走6枚外，其余35枚都被欧洲选手夺得。
与2000年的悉尼奥运会相同，射击比赛中中国射击队再次成为最大赢家，总共摘取4枚金牌，俄罗斯也在三项比赛中夺冠，美国和德国各获得两项冠军。
中国所获的四项冠军中有三项都是在与另两大体育强国俄罗斯、美国选手的对决中夺得的。这也成为三大体育强国最后角逐金牌名次之争的关键之战。
美国连续第四次派遣由NbA球员为主组成的“梦之队”参加奥运会男子篮球比赛，但仓促组建起来的这支球队缺乏斗志和队员之间的默契，球队的成绩也跌到了“梦之队”参加四届奥运会以来的最低点。他们本届奥运会共输掉三场比赛，最终只获得了一枚铜牌。
获得男子篮球比赛冠军的是阿根廷队。阿根廷男子篮球队早在2002年世界锦标赛时，便成为世界上第一只击败由NbA球员组成的美国男篮“梦之队”的球队。本届奥运会中又一次在半决赛中战胜美国队，获得了当之无愧的冠军。
在男篮决赛前，阿根廷还夺得了男子足球的冠军。这也是他们自1952年以来首次获得集体项目的奥运会奖牌。
在男足比赛中最值得一提的是亚洲区的代表~伊拉克队。这支在战火纷飞的环境中组建和训练的球队尽管赛前缺乏良好的训练、比赛条件，但还是从亚洲区预选赛中脱颖而出，并在雅典的决赛阶段比赛中表现优异，一举闯入了半决赛，以出色的战绩慰籍了国内苦难的同胞。
与阿根廷队获得男子足球、篮球两项冠军相对应，美国则获得了这两大项目的女子冠军。其中美国女子足球队自奥运会从1996年开始设立女足比赛以来，已经连续三届都打入了决赛。
美洲的球队在本届奥运会三大球比赛中占尽优势，除阿根廷、美国包揽足球和篮球的四枚金牌外，巴西队还轻松地夺取了男子排球的冠军。
三大球中冠军唯一旁落的是被中国队夺走的女子排球项目，中国女排的获胜也结束了另一只美洲劲旅古巴队对这个项目连续三届奥运会的垄断。
欧洲人则主宰了手球项目，男、女两项冠军分别被克罗地亚队和丹麦队夺得。
在马术比赛中，欧洲选手也包揽了全部六项冠军。
此外在欧洲的传统优势项目击剑比赛中，欧洲选手也发挥稳定，夺走了全部10枚金牌中的9枚。只有女子佩剑个人项目的冠军被美国选手夺得。
亚洲选手则依然扞卫了自己在乒乓球和羽毛球项目上的世界领先地位。
两个项目的全部9块金牌被亚洲悉数夺走，其中中国独获6金，另外3块金牌分别被韩国(2枚)和印度尼西亚夺走(1枚)。