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  除了主辦國英國外,所有國家足球代表隊必須透過奧運資格賽取得參賽資格。以下為女子足球專案取得參賽資格的隊伍:  以下為女子足球專案取得參賽資格的隊伍:

  2012年4月24日進行2012年夏季奧林匹克運動會女子足球比賽抽籤儀式。英國、日本、美國分配至E至G組。其餘球隊按第一至第四檔次分配至4個小組,每個小組不會有相同洲份的球隊出現

  每場獲勝的隊伍3分、戰平兩對各得1分。小組3輪比賽過後,從4支球隊中取積分最高的2隊進入淘汰賽。

  北韓隊在分組賽首輪對哥倫比亞賽事時,在球場的螢光幕顯示為韓國國旗,北韓球員拒絕進場,直到之後將換上北韓的國旗後才回到球場,比賽延遲開賽。倫敦奧組委表示,不會再犯下那種錯誤。另外兩韓國名不是用正式名稱,即「Republic of Korea」及「Democratic People's Republic of Korea」,僅用「South Korea」及「North Korea」,惹來兩國爭議。  在決賽日本對美國的比賽,球證畢碧安娜·施泰因豪斯沒有判罰美國球員Tobin Heath在禁區內犯下的手球。
2012年夏季奧林匹克運動會女子足球比賽於2012年7月25日至8月9日進行,會在溫布萊球場、奧脫福球場、千禧球場、聖佔士公園球場、鹹普頓公園球場及理光運動場進行足球比賽,比賽共分兩個階段進行,共12支球隊參加總比賽場數為26場,其中小組賽階段,12支球隊被分為3個小組,進行單迴圈賽,共18場比賽,獲得小組前兩名以及最佳成績小組第三名前兩名的球隊晉級四分之一決賽,四分之一決賽勝者進入半決賽,半決賽負者進行銅牌爭奪戰,勝者進行決賽。最終美國在決賽以2-1擊敗日本連續三屆奪得金牌。