Atribuições
O COB é responsável por inscrever os atletas brasileiros em todos os Jogos Olímpicos. A política utilizada pela instituição é a "inclusão meritória". Isso significa que o COB não realiza seletivas olímpicas; todos os atletas brasileiros que atendem aos requisitos estabelecidos pela Federação Internacional de seu esporte para participação nos Jogos são automaticamente inscritos pelo COB em seu respectivo evento olímpico - se o país tiver um número limitado de vagas em um determinado evento nos Jogos e o número de atletas que atendem aos critérios de qualificação o exceder, o COB respeitará o ranking oficial do esporte, ou qualquer outro critério usado pela Federação do esporte para fins de classificação, e inscreverá os atletas mais bem classificados até o limite de vagas atribuído ao país nos Jogos. As seleções nacionais podem se classificar por meio de torneios pré-olímpicos e/ou eventos internacionais que premiem vagas nos Jogos; Atletas individuais, dependendo de seu esporte, também podem se qualificar alcançando um determinado desempenho ou tempo mínimo para os Jogos (por exemplo, na Natação, onde os atletas se qualificam quando nadam em seu evento em um determinado tempo).
O COB tem como política nunca solicitar "vagas de inclusão" nos Jogos Olímpicos: o Comitê Olímpico de qualquer país tem o direito de solicitar ao Comitê Olímpico Internacional a inclusão de atletas dessa nacionalidade em eventos para os quais não tenham se classificado, desde que o país em questão não tivesse atletas qualificados quando tivesse o direito de inscrever atletas em um determinado evento; qualquer Comitê Olímpico nacional também pode solicitar essas vagas se não tiver atingido o número de atletas que lhe foram designados, o que faria com que os empates olímpicos diminuíssem.
Por exemplo, se nenhum atleta brasileiro conseguir se classificar para o evento olímpico de levantamento de peso, nenhum atleta brasileiro participará das Olimpíadas em questão, porque o COB não solicitará a inscrição de nenhum atleta que não tenha obtido a qualificação por mérito próprio. Isso pode ser observado, por exemplo, nos eventos do Halterofilismo dos Jogos de Verão de 2004, quando nenhum atleta brasileiro participou, embora o COB pudesse ter solicitado uma inclusão especial para fins de representação.
Candidaturas olímpicas
O Comitê Olímpico do Brasil apresentou candidaturas oficiais para sediar os Jogos Olímpicos. No Brasil, o COB é a autoridade final para a apresentação de uma proposta, e nenhuma cidade brasileira pode licitar sem o endosso do COB. Brasília fez uma candidatura para 2000, mas desistiu antes da eleição final. A cidade do Rio de Janeiro foi a candidata preferida, tendo feito propostas para 1936, 2004 e 2012. A candidatura do Rio acabou sendo aceita em 2009 para sediar os Jogos Olímpicos de Verão de 2016 em sua quarta apresentação de candidaturas.
Em 2004, quando chegou a hora de apresentar as candidaturas para os jogos de 2012 (atribuídas a Londres, na Grã-Bretanha), a cidade de São Paulo contestou a escolha automática do Rio de Janeiro como candidato natural do Brasil. São Paulo insistiu que poderia produzir uma proposta mais competitiva do que a do Rio de Janeiro. O COB só pôde apresentar uma proposta nacional e decidiu resolver a questão internamente, por votação de todos os membros registrados do COB. Ambas as cidades foram obrigadas a apresentar sua candidatura aos Jogos (como se estivesse sendo apresentada aos membros do COI) para avaliação dos delegados votantes. O resultado foi uma vitória esmagadora a favor do Rio de Janeiro, e o COB então apresentou a candidatura da cidade para os Jogos.
Em 2017, o Comitê Olímpico Internacional suspendeu provisoriamente Carlos Arthur Nuzman, presidente do Comitê Olímpico Brasileiro, em um processo de compra de votos para garantir o Rio de Janeiro como cidade-sede dos Jogos Olímpicos de 2016.
Confederações
As Confederações nacionais cujos esportes fazem parte do Programa Olímpico estão diretamente ligadas ao COB, mas a entidade também trabalha com muitas "Confederações Vinculadas", que são aquelas cujos esportes não fazem parte do Programa Olímpico atualmente.
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