本屆奧運會田徑賽中未出現以往幾屆中一人奪取多枚獎牌的超級明星。
獲金牌最多的選手也只得了兩枚，他們是英國的凱莉.霍爾姆斯(女子800米、1500米)和摩洛哥的希查姆.埃爾.蓋魯伊(男子1500米、5000米)。
曾在2000年悉尼奧運會上奪得5枚獎牌的美國女子短跑選手馬里昂.瓊斯本次在個人項目中，只有跳遠一項進入了決賽，但也僅獲第5名。
她還參加了女子4x100米接力的比賽，但美國隊由于一次交接棒的低級失誤而被取消了比賽資格。
美國和俄羅斯是本屆奧運會田徑比賽的最大贏家，其中美國田徑隊獲得8枚金牌，俄羅斯田徑隊獲得了6枚金牌。
美國的金牌主要來自男子項目和短跑項目。
在引人注目的男子100米比賽中，三名進入決賽的美國運動員均跑進了前四名，而且成績都在9秒90以內，其中奪冠的加特林成績為9秒85。
在八位選手旗鼓相當的決賽中，有五名選手跑進10秒以內，前四名成績均在9秒90以內，這在歷屆奧運會的百米決賽中還是首次。
在近年來國際田壇屢受興奮劑丑聞困擾的背景下，這樣高水平的百米角逐頗令人眼前為之一亮。
與美國相反，俄羅斯獲得的田徑金牌則大多來自女子項目和田賽項目，由女選手獲得的金牌多達5枚。
依蓮娜.伊辛巴耶娃和費奧法諾娃包攬了女子撐桿跳高項目的金牌和銀牌。
塔吉揚娜.列別杰娃不僅獲得了自己主項女子跳遠的金牌，還獲得了三級跳遠項目的銅牌。
波蘭36歲的老將羅伯特.科熱尼奧夫斯基續寫著傳奇，連續第三次奪得男子50公里競走的冠軍。
而在他之前，奧運會歷史上甚至沒有一人能連續兩屆獲得這個項目的冠軍。
多米尼加共和國的菲利克斯.桑切斯在男子400米欄比賽中為本國奪取了歷史上第一枚奧運會金牌，他的勝利使多米尼加全國為之歡騰。
巴拿馬選手托尼克.威廉姆斯.達靈在女子400米比賽中擊敗墨西哥的埃娜.格瓦拉，奪取了本國在奧運會上的第一個個人項目冠軍。
同樣在田徑比賽中，喀麥隆運動員也實現了突破，弗朗索瓦.埃托內.姆邦戈在女子三級跳遠比賽中奪冠，不僅成為第一位奪取奧運會金牌的喀麥隆女選手，也為本國首次獲得了奧運會個人項目的金牌。
本屆奧運會的頭號明星無疑是美國游泳選手邁克爾.菲爾普斯，他一人獨得六枚金牌和兩枚銅牌，分別是男子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米自由泳接力銅牌，成為本屆奧運會獲得獎牌最多的運動員。
這位19歲的小將假如能在2008年奧運會上再獲得4枚獎牌，將成為奧運會歷史上奪取游泳項目獎牌最多的運動員。
另一位美國游泳女選手娜塔莉.考夫林則以5枚獎牌(其中2枚金牌)的成績成為獲獎牌最多的女運動員。
本屆奧運會的游泳比賽再次呈現出2000年奧運會時美國和澳大利亞兩國爭霸的格局，兩國共奪走了全部32個單項中近六成的金牌，雙方分別獲得了12枚和7枚金牌。
澳大利亞游泳項目的領軍人物伊安.索普不僅衛冕了男子400米自由泳冠軍，而且還奪得了200米自由泳的金牌。
日本的北島康介繼上屆奧運會在男子100米和200米蛙泳中兩度摘金后，本屆奧運會再次兩度戰勝世界紀錄保持者美國的布倫丹.漢森，包攬這兩個項目的金牌，成為當之無愧的世界“蛙王”。
非洲選手也在本次游泳比賽中異軍突起。南非隊在男子4ⅹ100米自由泳接力比賽中爆出冷門，力克荷蘭、美國等各路勁旅，奪得了非洲歷史上第一枚男子游泳項目的奧運會金牌。
津巴布韋女選手克爾斯蒂.考文特里在女子100米仰泳比賽中奪冠，這枚金牌不僅是津巴布韋運動員自1980年莫斯科奧運會以來首次獲得的奧運會金牌，也是該國歷史上首次獲得奧運會游泳獎牌和第一枚個人項目的金牌。
跳水比賽則仍是中國“夢之隊”的一統天下，繼上屆獲得全部8個項目中的5枚金牌后，本次中國跳水選手又擴大了戰果，將金牌數增加到6枚。
花樣游泳的兩項冠軍則繼續被強大的俄羅斯女將包攬。此外匈牙利和意大利隊還分別獲得了男子和女子水球的冠軍。
德國皮劃艇女運動員比爾吉特.菲舍爾繼續提高著自己在歷史上個人獲奧運會獎牌總數排名榜上的名次，她在本屆比賽中獲得一枚金牌和一枚銀牌，使她在奧運會上獲得的獎牌總數達到了12枚，其中金牌8枚。
她首次獲奧運會金牌還是在1980年，當時她只有18歲，成為歷史上摘取奧運會皮劃艇項目金牌年齡最小的女運動員。
而本屆奧運會在女子四人皮艇項目上的勝利，使她成為第一位在相隔24年后還能再奪奧運會獎牌的女運動員。
在賽艇、皮劃艇和帆船帆板等水上項目中，歐洲國家繼續占據著明顯優勢，在全部41枚金牌中，除被澳大利亞、新西蘭、美國、巴西和中國奪走6枚外，其余35枚都被歐洲選手奪得。
與2000年的悉尼奧運會相同，射擊比賽中中國射擊隊再次成為最大贏家，總共摘取4枚金牌，俄羅斯也在三項比賽中奪冠，美國和德國各獲得兩項冠軍。
中國所獲的四項冠軍中有三項都是在與另兩大體育強國俄羅斯、美國選手的對決中奪得的。這也成為三大體育強國最后角逐金牌名次之爭的關鍵之戰。
美國連續第四次派遣由NBA球員為主組成的“夢之隊”參加奧運會男子籃球比賽，但倉促組建起來的這支球隊缺乏斗志和隊員之間的默契，球隊的成績也跌到了“夢之隊”參加四屆奧運會以來的最低點。他們本屆奧運會共輸掉三場比賽，最終只獲得了一枚銅牌。
獲得男子籃球比賽冠軍的是阿根廷隊。阿根廷男子籃球隊早在2002年世界錦標賽時，便成為世界上第一只擊敗由NBA球員組成的美國男籃“夢之隊”的球隊。本屆奧運會中又一次在半決賽中戰勝美國隊，獲得了當之無愧的冠軍。
在男籃決賽前，阿根廷還奪得了男子足球的冠軍。這也是他們自1952年以來首次獲得集體項目的奧運會獎牌。
在男足比賽中最值得一提的是亞洲區的代表~伊拉克隊。這支在戰火紛飛的環境中組建和訓練的球隊盡管賽前缺乏良好的訓練、比賽條件，但還是從亞洲區預選賽中脫穎而出，并在雅典的決賽階段比賽中表現優異，一舉闖入了半決賽，以出色的戰績慰籍了國內苦難的同胞。
與阿根廷隊獲得男子足球、籃球兩項冠軍相對應，美國則獲得了這兩大項目的女子冠軍。其中美國女子足球隊自奧運會從1996年開始設立女足比賽以來，已經連續三屆都打入了決賽。
美洲的球隊在本屆奧運會三大球比賽中占盡優勢，除阿根廷、美國包攬足球和籃球的四枚金牌外，巴西隊還輕松地奪取了男子排球的冠軍。
三大球中冠軍唯一旁落的是被中國隊奪走的女子排球項目，中國女排的獲勝也結束了另一只美洲勁旅古巴隊對這個項目連續三屆奧運會的壟斷。
歐洲人則主宰了手球項目，男、女兩項冠軍分別被克羅地亞隊和丹麥隊奪得。
在馬術比賽中，歐洲選手也包攬了全部六項冠軍。
此外在歐洲的傳統優勢項目擊劍比賽中，歐洲選手也發揮穩定，奪走了全部10枚金牌中的9枚。只有女子佩劍個人項目的冠軍被美國選手奪得。
亞洲選手則依然捍衛了自己在乒乓球和羽毛球項目上的世界領先地位。
兩個項目的全部9塊金牌被亞洲悉數奪走，其中中國獨獲6金，另外3塊金牌分別被韓國(2枚)和印度尼西亞奪走(1枚)。
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