Bei den Frauen und Männern qualifizierten sich jeweils 24 Mannschaften für das olympische Turnier. Seit Anfang des Jahres 2003 konnten die Teams bei Meisterschaften und Turnieren Punkte für die Rangliste sammeln. Die besten Ergebnisse jedes Paares gehen in die Wertung ein, wobei nur die beste der zwei im Qualifikationszeitraum ausgetragenen kontinentalen Meisterschaften zählte. Die Rangliste wurde am 20. Juli 2004 geschlossen.
Qualifiziert waren jeweils die Mannschaften auf den ersten 24 Plätzen. Pro Nation wurden allerdings nur zwei Paare gewertet. Griechenland sowie jeder Kontinentalverband hatten einen Startplatz sicher. Sollte ein Kontinent oder China nicht unter den besten 24 vertreten sein, rückte das beste Team des jeweiligen Kontinents beziehungsweise das beste griechische Paar anstelle des in der Rangliste auf Position 24 liegenden Teams ins Hauptfeld. Wenn mehrere Teilnehmer auf diese Weise nachrückten, wurden auch die höheren Positionen entsprechend ersetzt.
Die 24 qualifizierten Mannschaften traten zunächst in sechs Gruppen mit jeweils vier Team an. Die ersten beiden Teams jeder Gruppe und die vier besten Gruppendritten qualifizierten sich für das Achtelfinale. Anschließend ging es im K.-o.-System weiter bis zum Finale. Die Spiele wurden vom 15. bis 25. August im Olympic Beach Volleyball Centre im Faliro Coastal Zone Olympic Sports Complex ausgetragen.
Die beiden deutschen Duos belegten in den Gruppen B und D jeweils den ersten Platz. Die Schweizer Duos waren ähnlich erfolgreich. Heuscher/Kobel gewannen die Gruppe E und die Laciga-Brüder qualifizierten sich in Gruppe C als Tabellenzweiter. In dieser Gruppe schieden beide österreichischen Teams aus. Neben den Deutschen und Schweizern brachten Brasilien und Australien jeweils zwei Teams ins Achtelfinale.
Das deutsche Duo Dieckmann/Reckermann schied im Achtelfinale gegen das US-Team Holder/Metzger aus. Das andere deutsche Team Dieckmann/Scheuerpflug gewann erst gegen die Australier Schacht/Slack und verlor dann im Viertelfinale gegen das zweite australische Duo Prosser/Williams. Die beiden Schweizer Teams scheiterten beide am späteren Sieger Ricardo/Emanuel: die Laciga-Brüder im Viertelfinale, Heuscher/Kobel im Halbfinale. Letztere gewannen schließlich gegen Prosser/Williams die Bronzemedaille.
Die deutschen Frauen gewannen ihre Vorrunden-Gruppen C und E. Die Schweizerinnen schieden hingegen sieglos aus. Ansonsten dominierten die Teams aus den USA, Brasilien und Australien.
Lahme / Müsch scheiterten nach einer knappen Niederlage (19:21 im dritten Satz) gegen das italienische Duo Perrotta / Gattelli im Achtelfinale. Pohl / Rau besiegten hingegen das griechische Team Koutroumanidou / Arvaniti und mussten sich erst im Viertelfinale dem späteren Bronzemedaillen-Gewinner McPeak / Youngs aus den USA geschlagen geben. Deren nationale Konkurrentinnen Walsh / May blieben im gesamten Turnier ohne Satzverlust und gewannen das Finale gegen die Brasilianerinnen Adriana Behar / Shelda.
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