奖牌2024的外形像是一块被打磨发光的原石，背面图案中央是东京奥运会会徽，周边进行了表现光辉与荣耀主题的雕刻；奖牌直径为85毫米，金牌重量约556克，银牌重量约550克，铜牌重量约450克，在奖牌上方系有缎带，在奖牌侧面刻有英文赛事名称。
奖牌另一面则根据国际奥委会(IOC)的规定，绘有希腊神话中的胜利女神，背景为举办第一届奥运会的雅典帕纳辛奈科体育场。
设计者是大阪的一名50多岁的设计师，名叫西川纯市。
设计理念是光芒与荣耀，旋涡状的设计宁方便奖牌吸收各个方向的各种光芒并反射出来，这些光象征着每一位运动员的脑胜利，正是由周围许多人的支持才取得的。
奖牌正面仍为希腊神话中胜利女神尼姬，其身后则是代表奥林匹克发源地希腊神庙。
东京奥运会一共设置了33个大项、339个小项，而这339个小项一个项目一个冠军的情况下，意味着将产生至少339枚金牌。其中的金牌产出大户仍然是游泳、田径两项传统项目。具体项目及金牌数如下跳水（8枚）、游泳（34枚）、花样游泳（2枚）、水球（2枚）、射箭（4枚）、田径（47枚）、羽毛球（5枚）、棒球（1枚）、篮球（2枚）、拳击（13枚）、皮划艇（16枚）、自行车（18枚）、马术（6枚）、击剑（10枚）、曲棍球（2枚）、足球（2枚）、高尔夫（2枚）、体操（18枚）、手球（2枚）、柔道（14枚）、空手道（8枚）、现代五项（2枚）、赛艇（14枚）、七人橄榄球（2枚）、帆船（10枚）、射击（15枚）、滑板（4枚）、垒球（1枚）、攀岩（2枚）、冲浪（2枚）、乒乓球（4枚）、跆拳道（8枚）、网球（5枚）、铁人三项（2枚）、排球（4枚）、举重（15枚）、摔跤（18枚）。
2021日本东京奥运会奖牌反面用不规则螺旋形加工面表现“光之环”主题，中心是东京2020奥运会的会标。奖牌正面是国际奥委会规定的图案：插上翅膀站立的希腊胜利女神和希腊潘纳辛纳科竞技场。奖牌的绶带部分由象征本届大会的红蓝两色组成，绣有TOKYO 2020、五环logo和东京奥运会会标，通过日本組市松紋来表现四年一度奥运会的节日氛围。为方便视力不好的选手，绶带内侧还做了特殊的硅胶印刷，用1点表示金牌，2点表示银牌，3点表示铜牌。
东京奥运会奖牌设计简洁而现代化。奖牌的正面呈圆形，中间是奥运五环图案，象征着全球团结。五环图案周围是奥运会的名称和年份。
奖牌的背面则展示了东京奥运会的标志性建筑物，如东京塔和富士山。背面还刻有奖牌的名称、项目和获奖者的姓名。奖牌采用了可持续发展的理念，使用了回收材料制作，以减少对环境的影响。整体设计简洁而富有现代感，体现了东京作为现代化城市的特色。这些奖牌将成为运动员们努力的象征，激励着他们追求卓越和荣誉。
2021日本东京奥运会奖牌反面用不规则螺旋形加工面表现“光之环”主题，中心是东京2020奥运会的会标。奖牌正面是国际奥委会规定的图案：插上翅膀站立的希腊胜利女神和希腊潘纳辛纳科竞技场。奖牌的绶带部分由象征本届大会的红蓝两色组成，绣有TOKYO 2020、五环logo和东京奥运会会标，通过日本組市松紋来表现四年一度奥运会的节日氛围。
