在本屆奧運會上，裁判成為了最搶眼的主角，在多個項目中出現過各種改判，而有的判罰看起來更是匪夷所思：
鏈球-張文秀遭改判痛丟獎牌
北京時間8月11日凌晨，在倫敦奧運會女子鏈球決賽中，中國選手張文秀扔出76米34，一度排名第三；但決賽后德國隊提出申訴，經過裁判裁定，海德勒第五擲的成績有效(這次成績曾被電子測距儀器給“吞”了沒有顯示出來，隨后他重新投擲，但是成績不佳，海德勒沒有要這個成績，但是最后比賽結束后，德國提出申訴，裁判組手動測量海德勒第五擲第一次的成績)，并被確認為77米13，這樣，海德勒的成績就壓倒張文秀的76米34，獲得銅牌；張文秀退居第四。
游泳-樸泰桓取消成績到復活
奧運會首日游泳男子400米個人混合泳預賽，樸泰桓在起跳時因腳出現晃動被判起跳犯規取消成績無緣決賽，隨后韓國隊進行申訴，裁判進行了改判，樸泰桓重新獲得了決賽機會，并獲得了銀牌。
拳擊-6次擊倒對手卻成輸家
在男子拳擊56公斤級的比賽中，日本選手清水聰連續6次將阿塞拜疆選手擊倒在地，但同樣來自中亞國家土庫曼斯坦的裁判卻對此視而不見，最終竟然判阿塞拜疆選手獲勝，好在國際拳擊聯合會賽后更改了比賽結果。而此次比賽的那位土庫曼斯坦也被逐出奧運會。
柔道-兩次改判決定冠軍
男子柔道66公斤級四分之一決賽中，韓國選手曹準好和日本選手海老沼匡加時賽，曹準好通過攻擊技術使海老沼匡倒地，裁判認定攻擊有效，隨后通過調取錄像又判無效。加時賽結束后，主裁和兩名副裁等三名裁判一致判定曹準好獲勝。情況隨后發生了改變，裁判長通過調取錄像分析，認定海老沼匡占上風，推翻原判最終裁定海老沼臣獲勝。
射箭-韓國隊9環改判為10環
女子射箭團體決賽中，前兩局中國隊和韓國隊雙方在大雨中戰成102平，第三局韓國隊射出的第2箭最先開始被判9環，但在第四局開始前卻被改判為10環，最終中國隊以209比210環一環之差連續第3屆奧運會摘銀，而韓國隊則如愿實現女團七連冠。
自行車-裁判在掌聲中改判
女子爭先賽的賽場決賽第一局中，英國當家花旦彭德爾頓和澳大利亞名將安娜-米爾斯幾乎同時撞線，用肉眼難以分辨誰會勝出，當時現場大屏幕顯示英國人以0.001秒獲勝，全場隨即掌聲雷動。可英國觀眾的這種瘋狂僅持續了不到兩分鐘，裁判隨即宣布彭德爾頓比賽中犯規被取消成績，澳大利亞人1-0領先。隨后第二局澳大利亞的米爾斯再次取得領先，最終2-0奪冠。
自行車-中國選手金牌變銀牌
女子團體競速賽中國隊郭爽加油和隊友宮金杰加油以32秒169的成績戰勝德國隊，但是在大家以為她們奪得冠軍的時候，裁判卻以提前接力違規為由，將中國選手的金牌變為銀牌。中國代表團已經提出了上訴，但是卻被倫敦奧委會駁回。
拳擊-上訴才能獲勝
男子69公斤級拳擊賽1/8決賽中，印度隊的卡里珊-維卡斯在末局不占優的情況下，卻以13-11戰勝美國隊的埃洛爾-斯潘塞。為此，世界拳擊主管團體AIBA也支持斯潘塞上訴。最終，比分被改判為15-13，斯潘塞晉級。
體操-日本上訴第四變銀牌
體操男團決賽比完后，中國隊奪金，日本體操男團因為在最后的鞍馬環節中出現重大失誤掉落，只落得個第4名的成績。不過，經過日本隊申訴，最終裁判團隊做出改判：日本隊的積分增加0.7分。日本隊以271.952分反超英國和烏克蘭，奪取男團賽事銀牌。英國隊奪取銅牌。