Thiết kế huy chương Olympic cho Thế vận hội Mùa hè 2020 được tạo ra bởi Junichi Kawanishi. Huy chương được sản xuất bằng kim loại tái chế chiết xuất từ các thiết bị điện tử nhỏ do công chúng quyên góp. Ruy băng kỷ niệm chương sẽ sử dụng các họa tiết thiết kế truyền thống của Nhật Bản được tìm thấy trong "ichimatsu moyo", một họa tiết ca rô hài hòa và "kasane no irome", một kỹ thuật xếp lớp kimono truyền thống, trong cách trình bày hiện đại. Hộp đựng huy chương được sản xuất từ gỗ tần bì của Nhật Bản nhuộm cùng màu với quốc huy Olympic. Nắp tròn và phần thân của hộp có thể mở ra giống như một chiếc nhẫn được nối với nhau bằng nam châm.[8] Mặt sau của các huy chương có hình Nike, nữ thần chiến thắng của Hy Lạp, ở phía trước Sân vận động Panathinaiko và vòng Olympic.[9]

Do đại dịch COVID-19, các vận động viên sẽ được trao huy chương của họ trên khay và được yêu cầu tự đeo vào người, thay vì được đeo quanh cổ bởi một người có chức sắc.[10]