东京奥运会奖牌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。
奖牌所用金属是通过废旧手机在内的小型电子设备用于提炼而得。2017年2月，日本东京政府正式宣布从2017年2月16日开始启动“奥运电子垃圾”回收计划，目标是从日本民众手中回收超过200万台废旧电子设备，并从中提取金银铜来铸造2020年东京奥运会奖牌。2017年4月1日，东京奥组委向日本社会公开收集包括废旧手机在内的小型电子设备，于2019年3月31日完成收集，最终收集了约32千克的金，约3500千克的银，约2200千克的铜。
奖牌主要成分
金牌：纯银外镀6克以上金
银牌：纯银
铜牌：黄铜（95%铜，5%锌）
