Môn thể thao Olympic là các môn thể thao được thi đấu tại Thế vận hội Mùa hè và Mùa đông. Thế vận hội Mùa hè 2016 gồm 28 môn thi đấu tăng hai môn so với năm 2012. Thế vận hội Mùa đông 2014 có bảy môn thi đấu.[1] Số lượng môn và nội dung thi đấu có thể khác nhau ở mỗi kỳ Thế vận hội. Mỗi môn Olympic được đại diện bởi một cơ quan điều hành quốc tế, là thành viên của Liên đoàn Quốc tế (IF).[2] Ủy ban Olympic quốc tế (IOC) thiết lập hệ thống các môn thi đấu, phân môn và số nội dung thi đấu.[2] Theo đó, các môn thể thao Olympic có thể được chia làm nhiều phân môn, những môn thường được cho là môn thể thao riêng biệt. Ví dụ nhảy cầu và bóng nước (phân môn của thể thao dưới nước, được đại diện bởi Liên đoàn bơi quốc tế),[3] hay trượt băng nghệ thuật và trượt băng tốc độ (phân môn của trượt băng, đại diện bởi Liên đoàn trượt băng quốc tế).[4] Các phân môn lại có thể chia ra thành các nội dung thi đấu nơi các bộ huy chương được trao.[2] Một môn hoặc phân môn nằm trong chương trình thi đấu của Olympic program nếu IOC xác định rằng nó được tập luyện rộng rãi trên khắp thế giới, số các quốc gia tham gia tranh tài môn thể thao một cách thường xuyên.Các kỳ Thế vận hội trước có những môn mà nay không còn xuất hiện nữa như polo và kéo co.[5] Những môn thể thao này được gọi là "những môn bị tạm ngừng", sau đó bị loại bỏ do thiếu sự quan tâm hoặc không có cơ quan điều hành thích hợp.[2] Bắn cung và quần vợt và những ví dụ của những môn từng được thi đấu tại Thế vận hội nhưng sau đó bị loại bởi IOC, rồi sau đó thành công trong việc trở lại trong chương trình thi đấu của Olympic (lần lượt vào các năm 1972 và 1988). Những môn thể thao biểu diễn thường được diễn ra trong các kỳ Thế vận hội, thường nhằm giới thiệu một môn thể thao địa phương của nước chủ nhà hoặc để đánh giá sự quan tâm và ủng hộ dành cho môn thể thao đó.[6] Một vài môn khác như bóng chày và bi đá trên băng, từng được đưa vào chương trình thi đấu chính thức của Thế vận hội (lần lượt vào các năm 1992 và 1998). Tuy nhiên bóng chày bị tạm ngừng từ sau Thế vận hội Mùa hè 2008.