Alle Olimpiadi del 2000 erano presenti 28 discipline sportive, secondo la classificazione adottata dal CIO[21]. Bisogna comunque tenere presente che a volte più sport vengono raggruppati sotto lo stesso nome (per esempio, nel nuoto sono compresi anche i tuffi). Soltanto 5 sport sono sempre stati presenti alle Olimpiadi sin dal 1896: atletica leggera, ciclismo, scherma, ginnastica e nuoto. All'elenco andrebbe aggiunto anche il canottaggio, che era in programma nel 1896, ma le gare furono annullate a causa del maltempo[22]. Nelle Olimpiadi invernali sono attualmente 7 le discipline sportive. Sci alpino, sci di fondo, pattinaggio di figura, hockey su ghiaccio, combinata nordica, salto con gli sci e pattinaggio di velocità sono sempre stati presenti nei programmi dei Giochi olimpici invernali. Gare di pattinaggio di figura e hockey su ghiaccio erano già presenti nei Giochi estivi, prima dell'introduzione di Giochi invernali separati. Negli ultimi anni il CIO ha inserito nuovi sport nel programma olimpico, tra cui lo snowboard e il beach volley. Dagli anni venti in poi, nessuna disciplina è mai stata tolta dal programma olimpico, ma, viste le dimensioni ormai raggiunte dall'evento olimpico, il CIO si è riservato la possibilità di escludere alcuni sport dopo il 2004. Sport con poco seguito di pubblico o molto costosi potrebbero quindi rischiare di sparire dalle Olimpiadi. Baseball e softball, ad esempio, non saranno presenti a Londra 2012. Per le edizioni del 2016 il CIO prevede di avere 28 sport e vorrebbe quindi inserirne altri due oltre ai 26 previsti per il 2012. Gli sport in lista sono 7: baseball, softball (che tenterebbero il rientro) golf (presente nel 1900 e 1904), karate, pattinaggio, rugby a 7 (presente nel 1900, 1908, 1920 e 1924 come versione a 15) e squash.[23][24] La scelta verrà fatta nella 121ª sessione del CIO in programma dal 7 al 9 ottobre 2009, la stessa sessione deciderà la città ospitante i Giochi olimpici del 2016. Fino al 1992 alle Olimpiadi trovavano posto anche i cosiddetti "sport dimostrativi". Le gare di queste discipline si svolgevano contestualmente agli altri eventi olimpici, ma le medaglie assegnate non facevano parte del medagliere ufficiale. Spesso si trattava di sport molto popolari nel paese ospitante, ma poco noti a livello mondiale (per esempio, la pelota basca alle Olimpiadi di Barcellona). In alcuni casi, come il baseball e il curling, gli sport dimostrativi sono stati successivamente inclusi a pieno titolo nel programma olimpico. L'inserimento delle competizioni d'arte nei giochi olimpici, desiderio primario del barone De Coubertin, che voleva mantenere l'impostazione originale dei giochi panellenici della Grecia antica, impose al Comitato Olimpico Internazionale di dare enfasi anche all'aspetto culturale e intellettuale, oltre che a quello fisico e sportivo, nella organizzazione delle competizioni[25]. Fu comunque necessario un certo periodo di tempo prima che gli artisti di tutto il mondo si convincessero a partecipare ai Giochi, trovando necessariamente la fonte di ispirazione per le loro creazioni nelle discipline sportive. A partire dall'edizione di Stoccolma, del 1912, fino a quella di Berlino, nel 1936, i Giochi si svolsero regolarmente (con la sola eccezione del 1916, per la guerra in corso), comprendendo diverse discipline artistiche. Dalle arti figurative (scultura e pittura), alla musica (canto e orchestra), all'architettura (progettazione e urbanistica), alla letteratura (epica e poesia)[25]. La seconda guerra mondiale interruppe il ciclo olimpico (1940, 1944), che riprese, comprendendo l'Arte soltanto per una edizione, con le Olimpiadi di Londra del 1948. Nelle successive edizioni, senza apparenti giustificazioni, se non la maggiore difficoltà a dimostrare la condizione dilettantistica dei concorrenti[25], i Giochi Olimpici si svolsero senza il contributo culturale ed intellettuale delle discipline artistiche, proseguendo fino ai giorni nostri nella veste attuale, pur aggiornandosi con l'esclusione o l'inserimento di discipline sportive sorpassate, ovvero di nuovo interesse. Secondo De Coubertin gli atleti non dovevano gareggiare per denaro, e quindi fu deciso di non ammettere i professionisti ai Giochi Olimpici. Nella storia delle Olimpiadi moderne questa regola ha generato diverse controversie. Ai Giochi della I Olimpiade di Atene l'iscrizione di Carlo Airoldi, maratoneta italiano che si era recato nella capitale greca a piedi impiegando 28 giorni, non venne accettata perché Airoldi fu ritenuto dalla giuria un atleta "professionista" in quanto aveva ricevuto una cifra aggiratesi fra le 2000 e le 2.500 pesetas come premio ad una competizione di qualche anno prima.[26] Ai Giochi della V Olimpiade, Jim Thorpe vinse la medaglia d'oro nel pentathlon e nel decathlon, ma venne poi squalificato perché si scoprì che in precedenza aveva giocato a baseball a livello semi-professionistico. Le medaglie gli furono restituite dal CIO solo nel 1983.[27] In un'altra occasione, alle Olimpiadi invernali del 1936, gli sciatori svizzeri e austriaci boicottarono i Giochi per protesta contro l'esclusione dei maestri di sci dalle gare, ritenuti professionisti perché guadagnavano denaro dallo sci[28]. Con il tempo molti si resero conto che la distinzione tra dilettanti e professionisti non aveva più molto senso. Per esempio, molti atleti dei paesi dell'Europa orientale erano ufficialmente dipendenti statali (fenomeno dell'Atleta di stato), ma in realtà erano stipendiati per allenarsi quotidianamente, quindi erano dilettanti di nome, ma non di fatto. Ciò nonostante, il CIO continuò ancora per anni a sostenere nominalmente lo sport dilettantistico. Negli anni ottanta le regole sul dilettantismo vennero allentate, e praticamente eliminate negli anni novanta. Questo permise, tra l'altro, agli USA di schierare per la prima volta alle Olimpiadi di Barcellona 1992 una squadra di pallacanestro costituita dai migliori giocatori del campionato professionistico americano, il cosiddetto "Dream Team" ("la squadra dei sogni"). Attualmente, l'unica disciplina olimpica in cui non sono ammessi professionisti è la boxe. Per quanto riguarda il calcio, altro sport dove il professionismo è molto diffuso, l'unico vincolo riguarda l'età: per ogni squadra sono ammessi al massimo 3 "fuoriquota" che abbiano superato i 23 anni e non c'è obbligo di convocarli. Per un certo periodo invece fu in vigore una particolare regola che consentiva alle squadre UEFA e CONMEBOL di convocare giocatori mai presenti alla Coppa del mondo, limite che non avevano le altre confederazioni. Rimangono comunque in vigore norme molto restrittive sulla pubblicità, almeno sui campi di gara, anche se ci sono molti "sponsor ufficiali olimpici". Sulle divise degli atleti può comparire solo il marchio della ditta produttrice, e anche questo deve comunque non superare delle dimensioni stabilite.
