在东京奥运会上，人工智能（AI）和高速、大容量通信标准5G等尖端技术被用于比赛、赛事管理和观看比赛等各种场合。尤其对于东道主日本的企业来说，这是一次向世界展示其技术的绝佳机会。

位于东京江东区的日本科学未来馆周围建有体操和网球等多座比赛场馆。7月30日，两名奥运运动员在未来馆内的羽毛球场上击球，脚步声和呼喊声此起彼伏。实际上，这不是真正的比赛，而是由赞助商日本电信电话（NTT）等公司提供的借助立体图像的观看服务。在20多公里外的实际比赛场地拍摄到的视频，借助AI技术被实时投射到设定的空间上。选手额头流淌的汗水清晰可见，让观众仿佛置身于比赛现场。

无人机和5G在神奈川县江之岛的帆船比赛中发挥着作用。安装在离岸飞行的无人机上的高精度镜头拍摄现场比赛，使用5G即时传输，将逼真的图像投射到安装在观看场地附近的大屏幕上。NTT集团为奥运会相关人员提供了可在游泳场地使用的增强现实（AR）眼镜式终端。戴上这种终端后，在观看远处游泳的运动员的同时，时间和排名可显示在镜片上。

电视转播也有了很多新尝试。射箭项目使用松下公司开发的“非接触式生命感应技术”，在转播屏幕的一角显示比赛期间运动员的心率。使用高分辨率镜头拍摄运动员面部，通过血管收缩引起的肤色变化来测量其心率。在本届奥运会比赛中，观众可以感受这种技术并分享紧张感。

日本电气公司（NEC）的人脸识别系统被认为是世界上最先进的，对比赛的安全运行很有帮助。在举行开幕式和闭幕式的新国立竞技场等40多个场馆的入口处，该系统可以即时核对提前登记的照片是否与入场者相符。据说，这是奥运会和残奥会首次在入场时采用人脸识别系统进行确认。

在位于海湾地区的奥运村，丰田汽车公司的20辆电动汽车（EV）“E-Pallet”使用自动驾驶技术巡回搭载运动员。选手们惊讶于没有司机在场，纷纷在社交媒体上发布信息，在海外引起很多关注。

为应对新冠疫情，本届奥运会大部分比赛是在没有观众的情况下进行的。NTT的3D视频观看服务项目原计划让没有门票的人能体验这项技术的好处，但最终只对媒体开放。NTT人类情报研究所研究部长木下真吾表示：“很遗憾，普通民众和儿童无法直接体验该技术。”