Để tăng thêm sự đa dạng và hấp dẫn cho chương trình thi đấu, nhằm thu hút thêm lượng khán giả theo dõi Olympic, đặc biệt là các khán giả trẻ, Olympic Tokyo 2020 đã đưa vào chương trình thi đấu những môn thể thao mới.
Đó là trượt ván, lướt sóng, leo núi trong nhà, và môn võ karate, niềm tự hào của nước chủ nhà. Các nội dung thi đấu karate sẽ diễn ra tại Budokan Nippon – nhà thi đấu Võ thuật Nhật Bản. Môn lướt sóng sẽ được tổ chức trên biển ở tỉnh Chiba thay vì tại các bể tạo sóng nhân tạo. Môn bóng chày cùng với bóng mềm cũng được đưa trở lại vào nội dung tranh tài sau khi đã bị loại khỏi Thế vận hội mùa hè 2008. Olympic Tokyo năm nay sẽ có tổng cộng 33 môn.
Olympic Tokyo sẽ là 1 Thế vận hội "xanh", tức là một kỳ Olympic thân thiện với môi trường. BTC dự kiến sẽ sử dụng 100% năng lượng sạch. Trong đó năng lượng điện gió và điện mặt trời sẽ được dùng để thắp sáng toàn bộ các sân vận động và khu vực làng vận động viên. Còn những bộ huy chương làm bằng những nguyên liệu tái chế lấy từ các loại rác điện tử đã được thu gom như điện thoại di động và máy tính xách tay cũ, hỏng.
Olympic Tokyo 2020 còn là cơ hội để BTC giới thiệu nhiều công nghệ thú vị. Nổi bật nhất là hệ thống nhận diện khuôn mặt. Công nghệ này có khả năng nhận diện 300.000 người, gồm vận động viên, tình nguyện viên, nhà báo và nhân viên thông qua máy quét khuôn mặt được lắp đặt tại các điểm kiểm soát trong suốt thời gian diễn ra sự kiện thể thao lớn nhất hành tinh.
BTC cũng sẽ bố trí các robot hình người tự động ở những khu vực công cộng hay đông người qua lại để làm nhiệm vụ phiên dịch, hỗ trợ các du khách nước ngoài tới Nhật Bản. Chỉ cần một chiếc điện thoại thông minh là mọi người có thể sử dụng dịch vụ taxi tự lái, gọi là RoboCab, để di chuyển và tự động thanh toán.
Ngoài ra những ai đến Thế vận hội mùa hè năm nay cũng sẽ được sử dụng hệ thống mạng tốc độ cao 5G, hứa hẹn sẽ được đón nhận những thông tin cập nhật mau chóng và những hình ảnh chân thực nhất từ kỳ Olympic tại Tokyo.