Austragungsort war ein temporäres Stadion auf dem Horse Guards Parade im Zentrum Londons. 5000 Tonnen Sand wurden zu diesem Zweck aus der Grafschaft Surrey auf den Platz gebracht.
Die 24 qualifizierten Teams wurden in sechs Vierergruppen gelost. Gruppensieger und -zweite zogen direkt ins Achtelfinale ein, ebenso die beiden punktbesten Gruppendritten. Die vier verbleibenden Gruppendritten spielten schließlich in zwei Play-offs die beiden letzten Achtelfinalisten aus. Bei Punktgleichheit zählte der direkte Vergleich. Hatten mehrere Mannschaften die gleiche Punktzahl, wurde der Ballpunktquotient herangezogen.
Den sechs Gruppensiegern und den beiden punktbesten Gruppenzweiten wurden die weiteren Mannschaften zugelost, wobei im Achtelfinale keine Mannschaften aufeinandertreffen konnten, die in derselben Vorrundengruppe waren. Das Turnier lief dann im K.-o.-System bis zum Finale weiter.
Medaillengewinner
Mit Julius Brink und Jonas Reckermann gewann erstmals ein europäisches Team die Goldmedaille bei den Männern, während bei den Frauen die US-Amerikanerinnen Misty May-Treanor und Kerri Walsh zum dritten Mal in Folge das olympische Turnier gewannen.
96 Athleten nahmen an den Wettbewerben teil, jeweils 24 Paare bei Frauen und Männern. Ein Startplatz war stets Athleten aus dem Gastgeberland vorbehalten. Pro Land und Geschlecht durften maximal zwei Mannschaften starten. Die folgenden Qualifikationskriterien galten für beide Geschlechter.<ref>Beachvolleyball Qualification Process. Abgerufen am 25. September 2011 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 153: attempt to index field 'data' (a nil value)).</ref>
Das erste Kriterium war die Weltrangliste der FIVB. In der Wertung für die Olympiaqualifikation wurden alle Ergebnisse der Mannschaften bei offiziellen FIVB-Turnieren im Zeitraum vom 1. Januar 2011 bis zum 17. Juni 2012 berücksichtigt. Um in der Rangliste berücksichtigt zu werden, mussten die Qualifikanten in der vorgegebenen Zeit mindestens zwölf Turniere absolvieren. Die sechzehn besten Paare zum Stichtag 18. Juni 2012 qualifizierten sich für das olympische Turnier. Wenn mehr als zwei Mannschaften eines NOKs unter den besten 16 waren, rückte die nächstplatzierte Mannschaft nach. Weitere fünf Quotenplätze wurden erstmals in kontinentalen Turnierserien vergeben, die zwischen dem 1. Juni 2010 und dem 24. Juni 2012 stattfanden. Aus jedem der fünf Kontinentalverbände qualifizierte sich jeweils der Sieger. War dieser auch über die Weltrangliste qualifiziert, rückte die nächste Mannschaft ohne Qualifikation nach. Schließlich fand vom 25. Juni bis 1. Juli 2012 noch ein internationales Qualifikationsturnier statt, an dem jedes NOK teilnehmen konnte, das noch nicht zwei Quotenplätze erreicht hatte. Die zwei besten Mannschaften dieses Turnier qualifizierten sich für das olympische Turnier.
Über die Weltrangliste hatten sich Mannschaften aus insgesamt vierzehn Ländern qualifiziert. Deutschland hatte ebenso wie Brasilien und die Vereinigten Staaten das Maximum von zwei Duos pro Geschlecht erreicht.
Die letzten Startplätze wurden beim World Cup vergeben. Dort traten die Mannschaften an, die bei den Continental Cups die Qualifikation verpasst hatten.
Kritik wurde am Turniermodus geübt.<ref name="zdf">ZDF: ZDF Olympia live, 9. August 2012</ref> So erfolgte die Auslosung der Finalrunde nach Beendigung der Gruppenphase erst um Mitternacht, obwohl die nächsten Spiele bereits für die Morgenstunden des Folgetages angesetzt waren.<ref name="zdf" /> Dabei wurden einige Spiele sogar von der ursprünglichen Anpfiffzeit von 10 Uhr auf 9 Uhr vorverlegt, was die Zeitdauer zwischen Auslosung und Spielbeginn weiter verkürzte.<ref name="zdf" /> Zudem wurde von Spielern der „Lucky Loser“-Runde verlangt, bereits eine Stunde nach Spielende für die nachfolgende Partie erneut auf dem Platz zu erscheinen.<ref name="zdf" /> Jonas Reckermann hingegen begrüßte es, dass für Julius Brink und ihn lediglich alle zwei Tage Spiele angesetzt waren.<ref name="zdf" />
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