A lista a seguir discrimina os atletas brasileiros que participaram da Tóquio 2020, independentemente de terem logrado êxito na busca por medalhas.https://www.olympedia.org/editions/61
Nos Jogos Olímpicos de Verão de 2020, os Jogos de Verão de número XXXII, em Tóquio, no Japão, o Brasil participou de sua trigésima primeira Olimpíada, sendo a vigésima terceira participação nos Jogos de Verão, com 302 atletas disputando 31 esportes: tiro com arco, ginástica artística, atletismo, badminton, voleibol de praia, boxe, canoagem, ciclismo, saltos ornamentais, hipismo, esgrima, futebol, handebol, judô, maratona aquática, pentatlo moderno, ginástica rítmica, remo, rúgbi, vela, tiro esportivo, natação, tênis de mesa, taekwondo, tênis, triatlo, voleibol, levantamento de peso, luta Olímpica e estreou no skate e no surfe. A queda no número de modalidades e atletas era esperada e se justifica pois, por não ser o país anfitrião, como na edição passada, o Brasil não conseguiu participar de todas as disciplinas e os atletas passaram o ciclo tendo de disputar as seletivas e torneios buscando a classificação. Marco Antônio La Porta chefiou a missão que conquistou o recorde de 21 medalhas: 7 de ouro, 6 de prata e 8 de bronze, superando a marca anterior de 19 pódios da Rio 2016.https://www.olympedia.org/countries/BRA/editions/61
Foi o terceiro maior ciclo Olímpico da história e que acarretou com que o ciclo seguinte fosse o segundo menor. Em geral todos os ciclos de Verão e de Inverno são de 4 anos, mas devido a Segunda Guerra Mundial o ciclo entre os Jogos tanto de Inverno como de Verão entre 1936 e 1948 durou 12 anos. Fato semelhante aconteceu com o ciclo entre 1912 e 1920 que foi de 8 anos devido a Primeira Guerra Mundial, atingindo apenas os Jogos de Verão, uma vez que ainda não haviam as Olimpíadas de Inverno naquela época. O ciclo mais curto foi entre os Jogos de Inverno de 1992 e 1994, que durou 2 anos por causa da intenção do COI de dissociar do mesmo ano as competições de Verão e de Inverno. Os Jogos de Tóquio estavam marcados para o período entre 24 de julho e 9 de agosto, com os primeiros eventos ocorrendo no dia 22 de julho de 2020. Porém, em 24 de março de 2020 o evento foi oficialmente adiado para o Verão de 2021 por conta dos efeitos da pandemia de COVID-19, o que marcou a primeira vez na história em que um evento Olímpico foi adiado (ao invés de cancelado, como o que aconteceu nos períodos de Guerra, ou antecipado, como se deu com os Jogos Equestres de 1956). Consequentemente foi a primeira vez que as competições ocorreram em um ano ímpar e assim, o ciclo seguinte entre 1921 e 1924 foi de 3 anos. Mesmo com o adiamento, os Jogos tiveram seu nome e marca mantidos como Tóquio 2020. Em 30 de março de 2020, foram definidas as novas datas: de 23 de julho a 8 de agosto de 2021. Este adiamento também afetou as datas dos Jogos Paralímpicos de Verão de 2020, que também foram adiados para o Verão de 2021. Com essas decisões, algumas carreiras foram afetadas, pois com o ciclo maior e o avanço da pandemia, atletas que estariam no auge em 2020 perderam tempo de preparação e queda de rendimento, alguns chegando a desistir de competir no Verão seguinte. Em contrapartida, alguns atletas mais jovens que talvez estivessem apenas em 2024 em Paris, tiveram chance de se prepararem por mais um ano e atingirem o auge e a idade Olímpica já para 2021. Ao contrário do que se esperava, a pandemia não estava tão controlada no Verão de 2021 e um novo estado de emergência foi declarado até 22 de agosto e quase houve outro adiamento, ou mesmo se pensou em cancelamento do evento. Mas em 8 de julho foi definido que as provas seriam realizadas, mas sem presença de público.https://ge.globo.com/olimpiadas/noticia/toquio-nao-tera-publico-em-seus-estadios-durante-as-olimpiadas.ghtml
SubsedesAlém da cidade sede, houve competições em: Yokohama, Kashima, Miyagi, Saitama e Sapporo que dividiram com a cidade anfitriã a realização das partidas de futebol; Enoshima (vela); Sapporo e Kasumigaoka (atletismo); Oyama (ciclismo de estrada); Shizuoka (ciclismo cross-country e ciclismo de pista); Fukushima (beisebol e softbol); Rinkaicho (canoagem slalom); Saitama (golfe e basquetebol); Nakase (esgrima, taekwondo e lutas); Tsurigasaki (surfe).https://www.olympedia.org/venues/editions/61
Em Tóquio, o COI pôs em prática uma série de iniciativas para aumentar e equilibrar a participação feminina nos Jogos, visando que em Paris 2024 o número de homens e mulheres representasse o mais perto de 50% para cada gênero. Já na Rio 2016 o número de atletas do sexo feminino foi um pouco superior a 48%. Entre outros, alguns desses compromissos foram: Consolidar os Jogos Olímpicos como uma das plataformas globais mais eficazes para promover a igualdade de gênero, inclusão e diversidade; apoiar a aceleração da representação significativa das mulheres em órgãos de governança, liderança e tomada de decisões no Movimento Olímpico; parceria com a ONU focada em empoderar meninas e mulheres por meio do esporte; programas para que mulheres alcancem maiores níveis esportivos para se formarem treinadoras; um casal de atletas conduziria conjuntamente a bandeira de cada país na Cerimônia de Abertura e o aumento em diversas modalidades de várias disciplinas de competições femininas e mistas.https://www.olympics.com/ioc/gender-equality/objectives
O "Projeto Vivência Olímpica" não teve continuação em 2020, justamente devido o estado de emergência, mas jovens que fizeram parte do Projeto nas duas edições anteriores, alguns já com conquistas em 2016, competiram oficialmente em Tóquio e muitos conquistaram posições importantes e até medalhas no Rio e em Tóquio: Felipe Wu (tiro esportivo), Hugo Calderano (tênis de mesa), Isaquias Queiroz (canoagem), Laís Nunes (luta Olímpica), Martine Grael (vela), Rebeca Andrade (ginástica artística), Thiago Braz (atletismo), Thiago Monteiro (tênis), Paulo André Camilo (atletismo), Beatriz Ferreira (boxe), Rafael Macedo (judô), Edival Pontes (taekwondo), Manoel Messias (triatlo), Duda Lisboa e Ana Patrícia Ramos (vôlei de praia).https://www.olympics.com/pt/noticias/vivencia-olimpica-todos-participantes-ate-paris-2024
Quanto às medalhas, os primeiros bronzes vieram dos tatames. Daniel Cargnin conquistou o 3.° lugar no "peso meio-leve" e Mayra Aguiar chegou à terceira medalha de bronze no "peso meio-pesado", se tornando a segunda mulher brasileira a conseguir 3 medalhas, alcançando a jogadora de vôlei Fofão em número de pódios; das piscinas vieram mais dois bronzes, com Fernando Scheffer nos "200 metros livre" e Bruno Fratus nos "50 metros livre"; Laura Pigossi e Luisa Stefani conquistaram a primeira medalha oficial do tênis brasileiro no "torneio feminino de duplas"; dos ringues veio a medalha do pugilista Abner Teixeira no "peso pesado"; duas conquistas vieram do atletismo com Alison Piu nos "400 metros com barreiras" e Thiago Braz com seu segundo pódio no "salto com vara".
Sobre as medalhas de prata, do boxe veio o vice de Bia Ferreira no "peso leve"; Rebeca Andrade conquistou o primeiro pódio da ginástica artística brasileira feminina no "individual geral"; o "vôlei" feminino passou por um momento turbulento na reta final do torneio, devido o corte de Tandara, mas conseguiu avançar à final, porém ficou com a prata, segunda medalha de Fe Garay e Natália, juntamente com Ana Cristina, Carol Gataz, Gabi, Macris, Rosamaria, entre outras, treinadas por Zé Roberto Guimarães que não oficialmente chegou ao seu 4.° pódio em 8 participações em Olimpíadas, sendo a 7.ª como treinador. Já Carol Gataz se tornou a mulher brasileira medalhista com mais idade, aos 40 anos e 12 dias, superando Fofão, mas que ainda permanece como a campeã com mais idade. Ana Cristina se tornou a segunda mais jovem medalhista brasileira, aos 17 anos, 4 meses e 1 dia; as outras 3 pratas vieram do estreante skate com Pedro Barros no "park masculino", Kelvin Hoefler no "street masculino" e com a fadinha Rayssa Leal no "street feminino", se tornando a brasileira mais jovem a conquistar uma medalha aos 13 anos, 6 meses e 21 dias. Rayssa e Ana Cristina superaram Rosângela Santos como as mais jovens medalhistas de todos os esportes.
Sobre os ouros, diversas conquistas inéditas. O "futebol masculino" treinado por André Jardine se sagrou bicampeão, mas sem nenhum atleta medalhista múltiplo no plantel que tinha Anthony, Bruno Guimarães, Daniel Alves, Matheus Cunha, Malcom, Nino, Paulinho, Richarlison e outros; Herbert Conceição venceu o torneio de boxe na categoria "peso médio" e se tornou o segundo pugilista a conquistar um ouro na história do boxe Olímpico; Ana Marcela Cunha vinha buscando uma medalha desde 2008 e, após boas colocações sem medalhas nas edições pregressas, nesses Jogos não só conseguiu subir ao pódio, mas o fez como a primeira brasileira campeã Olímpica da "maratona aquática"; Isaquias ganhou a primeira medalha dourada da história da canoagem brasileira no "C-1 1000 metros"; Ítalo Ferreira conquistou a primeira medalha de ouro para o "surfe" brasileiro; Rebeca se tornou medalhista múltipla em edição única ao conquistar também o ouro no "salto sobre a mesa", primeiro título da ginástica artística do país, e se juntou ao grupo com Guilherme Paraense, Afrânio da Costa, Gustavo Borges, César Cielo e Isaquias Queiroz; mais duas brasileiras entraram para o grupo dos bicampeões ao repetirem em Tóquio o feito dos Jogos do Rio, as velejadoras Kahena Kunze e Martine Grael da "classe 49er FX". Agora são 15 brasileiros bicampeões Olímpicos e desses, 8 são mulheres, ou seja, mais da metade.