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Deutschland nahm an den Olympischen Sommerspielen 2004 in der griechischen Hauptstadt Athen mit 453 vom Nationalen Olympischen Komitee (NOK) nominierten Athleten, 199 Frauen und 254 Männern, teil.
Seit 1896 war es die 13. Teilnahme Deutschlands bei Olympischen Sommerspielen.
Nicht vertreten war Deutschland in den Disziplinen Baseball, Basketball, Softball, Synchronschwimmen und Taekwondo sowie bei jeweils einem der Geschlechter im Fußball (Männer), Handball (Frauen), Tennis (Frauen), Hallenvolleyball (Männer) und Wasserball (Frauen). Die Tennisspielerinnen Anca Barna und Marlene Weingärtner hatten die Qualifikationsnorm geschafft, wurden aber vom deutschen NOK nicht nominiert.