隨著科技進步的日新月異，奧運會卻越來越重視環保的概念，從北京奧運會倡導“綠色奧運”以來，多屆奧運會都在環保上下足功夫。本屆東京奧運會也不例外，比如在火炬點燃方面，就體現了環保的概念。

受太陽的啟發，東京奧運聖火的設計是為了讓地球變得更好。東京國家體育場和東京灣附近的另一個奧運主火炬將部分由氫氣維持，這樣的燃料來源第一次被用來為奧運聖火提供動力。儘管自1928年阿姆斯特丹奧運會點燃第一個現代主火炬以來，人們也使用了鎂、火藥、樹脂和橄欖油，但以前的主火炬通常使用丙烷作燃料。

奧運火炬接力是八年後在柏林開始的。與丙烷不同，氫氣燃燒時不會產生二氧化碳。東京火炬的燃料是福島縣一家使用可再生能源的工廠生產的氫氣。火炬傳遞過程中使用了丙烷和氫氣。2012年倫敦奧送會的組織者曾吹捧低碳火炬的計劃，但未能及時完成設計。相反，他們使用了丙烷和丁烷的混合物。巴西官員在2016年カ里約熱內盧建造了一個更小的坩堝，以減少對燃料的需求。

東京大熔爐是由加拿大建築師佐藤奧基（OkiSato）設計的。他受到陽光的啟發，像花瓣一樣展開，組織者說，這“體現了活力和希望”。網球選手大阪直美在晚上11點48分點燃了火炬。

整個晚上的儀式上，表演者手持著向日葵——這是因向太陽開放而聞名的。