На каждой Олимпиаде соревнуются величайшие спортсмены мира, а технологический прогресс работает таким образом, что обязательно достигаются новые мировые рекорды. Однако многие задавались вопросом, не помешают ли болотистые условия в Токио и его окрестностях — и влияние годичной задержки.
Но спортсмены упорно тренировались, и смогли поставить мировые рекорды во множестве видов спорта.
На беговой дорожке две американки побили свои собственные рекорды в беге на 400 метров с барьерами. Сидни Маклафлин установила новый мировой рекорд, побив тот, который она установила ранее в этом году. Далила Мухаммад, действующая олимпийская чемпионка, показала второе по скорости время в истории.
В беге на 400 метров с барьерами у мужчин была похожая история: И Карстен Вархольм из Норвегии, и Рай Бенджамин из США побили мировой рекорд. Уорхольм выиграл забег, побив свой собственный мировой рекорд, который он также установил в этом году.
Юлимар Рохас из Венесуэлы побила мировой рекорд в тройном прыжке, который оставался неоспоримым более 26 лет. При этом она стала первой женщиной из Венесуэлы, завоевавшей золотую олимпийскую медаль.
Кэлеб Дрессел установил два мировых рекорда в бассейне: один в эстафете 4х100 метров в составе сборной США и второй в индивидуальном заплыве на 100 метров баттерфляем. А тяжелоатлет Лаша Талахадзе из Грузии установил три мировых рекорда.
Мировые рекорды в велоспорте на треке были побиты несколько раз во время этих Олимпийских игр. В мужской командной гонке преследования мировой рекорд был побит во время первого раунда и еще раз во время финала.
В женской командной гонке преследования мировой рекорд был побит три раза в один день, сначала в квалификационных раундах и дважды в первом раунде соревнований.
Китай покидает эти Олимпийские игры с 88 медалями и пятью новыми мировыми рекордами в плавании, велоспорте, стрельбе и тяжелой атлетике.
Все мировые рекорды на Олимпиаде в Токио
| Дисциплина | Рекордсмен(ы) | Новый | Предыдущий |
| Велоспорт — Трек Гонка преследования (мужчины) | Италия | 3:42.032 | 3:44.672 (2020) |
| Велоспорт — Трек Гонка преследования (женщины) | Германия | 4:04.242 | 4:10.236 (2016) |
| Велоспорт — Трек Гонка преследования (женщины) | Бао С. / Чжун Т. (Китай) | 31.804 с. | 32.034 с. (2015) |
| Стрельба из Винтовки их трех положений (мужчины) | Чжан Чанхун (Китай) | 466 о. | 465.3 о. (2018) |
| Стрельба Квалификация в трапе (женщины) | Зузана Рехак Штефечекова (Словакия) | 125 о. | 123 о. (2019) |
| Стрельба из пневм. винтовки на 10 м (смешанная) | Янг К. / Янг Х. (Китай) | 633.2 о. | 631.7 о. (2020) |
| Спортивное скалолазание Женская скорость | Александра Мирослава (Польша) | 6.84 с. | 6.96 с. (2020) |
| Плавание Мужская эстафета 4×100 м (комплексное) | США | 3:26.78 | 3:27.28 (2009) |
| Плавание Смешанная эстафета 4×100 м (комплексное) | Великобритания | 3:37.58 | 3:38.41 (2020) |
| Плавание Мужчины 100 м баттерфляй | Кэлеб Дрессель (США) | 49.45 с. | 49.50 с. (2019) |
| Плавание Женщины 200 м брассом | Татьяна Шенмакер (Южная Африка) | 2:18.95 | 2:19.11 (2013) |
| Плавание Женская эстафета 4×200 м вольным стилем | Китай | 7:40.33 | 7:41.50 (2019) |
| Плавание Женская эстафета 4×100 м вольным стилем | Австралия | 3:29.69 | 3:30.05 (2018) |
| Легкая атлетика Женщины 400 м с барьерами | Сидни Маклафлин (США) | 51.46 с. | 51.90 с. (2021) |
| Легкая атлетика Мужчины 400 м с барьерами | Карстен Вархольм (Норвегия) | 45.94 с. | 46.70 с. (2021) |
| Легкая атлетика Женский тройной прыжок | Юлимар Рохас (Венесуэла) | 15.67 м. | 15.50 м. (1995) |
| Тяжелая атлетика Мужчины свыше 240 фунтов (тотал) | Лаша Талахадзе (Грузия) | 488 кг. | 485 кг. (2021) |
| Тяжелая атлетика Мужчины свыше 240 фунтов (рывок и толчок) | Лаша Талахадзе (Грузия) | 265 кг. | 264 кг. (2019) |
| Тяжелая атлетика Мужчины свыше 240 фунтов (рывок) | Лаша Талахадзе (Грузия) | 223 кг. | 222 кг. (2021) |
| Тяжелая атлетика Мужчины 161 фунт (тотал) | Ши Чжиюн (Китай) | 364 кг. | 363 кг. (2019) |