ענף ההתעמלות האומנותית הוא מן הבודדים מבין ענפי הספורט האולימפיים המיועדים רק לנשים. המתעמלות מבצעות את התרגילים על משטח שגודלו 13 מטרים רבועים.
לצורך ביצוע התרגילים הן נעזרות בחמישה אביזרים: חבל, חישוק, כדור, מקל וסרט. מתוך חמשת האביזרים נבחרים ארבעה לתחרות האולימפית ליחידות (במשחקי אתונה האביזרים יהיו: חישוק, כדור, מקל וסרט). בתחרות הקבוצתית נעשה שימוש בכל החמישה.

איזו אמנות (צילום: allsport)
כל תרגיל מוערך על ידי עשרה שופטים: חמישה שופטים מעניקים ציון על ההופעה, וחמשת הנותרים מעניקים ציון על הביצוע. הזמן המוקצה לכל תרגיל נע בין 75 ל-90 שניות. הניקוד המצטבר הגבוה ביותר בארבעת התרגילים השונים מזכה את המתעמלת המצטיינת במדליית הזהב. על המתחרות להיות בנות 15 לפחות. 
איזה סרט (צילום: allsport)
תחרויות ההתעמלות האומנותית ליחידות החלו לראשונה במשחקים האולימפיים בלוס-אנג'לס 1984. באולימפיאדת אטלנטה 1996 צורפו אף התחרויות הקבוצתיות (באולימפיאדה זו זכתה ספרד בזהב). לאורך כל ההיסטוריה האולימפית מתבלטות מתעמלות מזרח אירופה, ובעיקר מתעמלות ברית המועצות לשעבר.