伦敦奥组委曾向全世界承诺，本届夏季奥运会将是奥运史上有纪录以来最绿色环保的一届；为此，伦敦市政府在节能环保方面做了大量工作。
一、融入生态理念的开幕式——田园牧歌
在开幕式上，英国向世界展示了他们对于美丽田园的怀念和对大自然的眷恋，以及对过度工业化的深刻反思。
伦敦奥运会开幕式文艺表演的首章“田园牧歌”，带领观众通过时光隧道，回到了英国人的心灵家园。白云下，初夏明媚阳光中，农家小屋炊烟袅袅，周围流水潺潺，羊群、牛群漫步草坪，水车缓缓翻滚。人们或田间劳作、或屋后游戏比赛、或享受惬意的野餐。为了尽可能真实地还原几百年前的生活，89位动物“演员”，包括绵羊、马、牛、山羊、鸡鸭鹅和牧羊犬，在演员的带领下演绎了这幅英国“农家乐”，而表演舞台由总面积达7346平方米的草皮组成，上面是真实的稻谷。
二、主体育场“伦敦碗”
2012年伦敦奥运会的主体育场坐落于伦敦东部的斯特拉特福，外部为白色，上宽下窄，酷似一个汤碗，故又被称为“伦敦碗”。“伦敦碗”屋顶由绳索支撑，因为上宽下窄，这个屋顶只能遮盖场馆内2/3的观众。因此，设计者在原始屋顶之外又使用一种用纺织品制成的遮阳棚为观众遮阳。这种纺织品是一种多孔、半透明的隔热保温材料，可以改善整个场馆的透气性。
伦敦奥运会和夏季残奥会结束之后，“伦敦碗”上层的5万多个座位和遮阳棚都将被拆除，整个主体育场会成为一座中型社区体育场。
三、自行车赛车馆
自行车赛车场馆的建设，综合考虑了建筑性能和环保节能。场馆的屋顶采用天窗设计，在阳光充足的白天可以直接利用自然光，减少了照明能耗。建筑的外壁为穿孔覆盖的木料，这让室内可以不依赖于空调设备而进行自然通风。由屋顶双曲线结构带来的雨水收集系统，则减少了冲洗厕所和地面灌溉的用水需求量。奥运会之后，自行车赛道将与其他赛道相连，组成一个面向多层次人群的自行车公园。
四、手球馆
手球馆被认为是最有趣和绿色节能的奥运场馆。屋顶上的照明管可以减少40%的电力耗费，雨水收集系统也将大大减少当地水利系统的压力。外部的镶板部分来源于回收的铜，建造场馆所使用的一部分砖来自于建筑尘土。
五、能源中心
能源中心负责整个奥运园区的加热、冷却和供电任务，成积木状，主体由耐候钢与多层次的橡胶保护罩构成。高效节能的燃气锅炉与燃烧木屑的生物质锅炉共同作用，产生热量。能源中心将回收邻近抽水站产生的废水，然后分配给附近的公园用于灌溉、或者冲洗厕所。
六、环保型交通工具
氢气燃烧后的产物是水，对环境几乎没有污染，被称为最绿色的环保燃料。伦敦有20～50辆氢能出租车和150辆氢能公交车为奥运会提供绿色无污染的公共交通。这些汽车采用压缩氢气作为燃料，汽车中的燃料电池利用压缩氢气产生电力，并充入计程车乘客位置下方的电池组中，然后通过电池组驱动发动机。
应国际奥委会的要求，伦敦改善了多处交通设施，加长了伦敦地下的东伦敦线、北伦敦线，新建了码头区的轻便铁路，并且引进了新的高速电车——日本子弹列车。奥林匹克公园由10个不同铁路线环绕，每小时有20多万的载客量，交通条件的改善可在比赛期间减少交通压力。此外，奥运期间，将有4000辆低排放环保型宝马车，负责运送运动员和其他工作人员。
七、智能垃圾桶
伦敦街头和奥林匹克体育中心都安装了智能垃圾桶。这款垃圾桶有很多特殊功能。
垃圾填满后，垃圾桶会向卫生清理部门发送信息，通知清洁人员及时处理；实现自主供电，能源由顶部的太阳能电池板提供；垃圾桶有一个LCD显示屏，滚动播出与奥运会相关的各种资讯；垃圾桶还能作为无线网络基站，为附近的手机用户提供无线网络信号；这些智能垃圾桶还具有自动报警功能，为需要帮助的路人提供紧急报警服务。
八、能量瓷砖
在伦敦奥林匹克体育中心的人行道上，铺设了一种可发电的“能量瓷砖”。这是一种地板踩踏发电技术，一旦有人踩踏瓷砖就能产生能量并存储。这些能量瓷砖将能量储蓄到聚合物理电池中，可用于体育中心的路灯照明、音箱、人行道的警报器等设备。
九、环保制服
伦敦奥运会和残奥会官方志愿者制服的设计加入了生态环保的理念。制服均采用了环保材料，如马球衫和外套外层由100%再生涤纶制造，包和水壶为100%可回收材料。技术官员穿着的西装外套和衬衫也含有再生涤纶。制服的生产过程也以尽量减少温室气体和废物排放为宗旨。