传统上，奥林匹克火炬是“由奥林匹斯山上的阳光点燃”，传递者步行传递到奥运会会场。古希腊神话中，火是神圣不可侵犯的。普罗米修斯从天上偷取火种带回人间。在奥运会进行时，为了纪念宙斯，人们在他和他妻子赫拉的神庙中也点燃火炬。
现代奥运会自1896年恢复后，最初几届并没有将点燃圣火的传统继承下来。1912年，“现代奥林匹克之父”顾拜旦首次提出恢复古希腊人点燃奥林匹克圣火的建议。但由于第一次世界大战爆发，未能实行。
1920年，在比利时安特卫普举行的第七届奥运会上，为了庆祝第一次世界大战结束、悼念第一次世界大战中阵亡的协约国将士，在运动会期间燃起了象征胜利、和平、光明的奥林匹克火焰，并决定从1928年阿姆斯特丹奥运会开始，恢复古代奥运会的这一传统仪式。
荷兰建筑师简·威尔斯在设计1928年奥运会会场时设计了一个塔，并有了点燃主火炬台的构想。1928年7月28日一个供电机构的职工点燃了被称为马拉松塔的火焰。在1936年以前，点燃奥运会圣火的火种并不是来自奥林匹亚，也没有接力传递。
1934年，国际奥委会在雅典举行的会议上决定：从第十一届奥运会开始，恢复古代奥运会旧制，在奥运会举办期间，从开幕日起至闭幕式上，在主体运动场燃烧奥林匹克圣火。
还规定，火种必须取自奥林匹亚，在希腊女神赫拉的神殿祭坛旁，由穿着民族服装的希腊少女用凹面镜聚集日光点燃第一支火炬，然后用接力传递的方式将火炬传送到奥运会主办地。火种传送必须在奥运会开幕式前一天到达（沿途如遇高山、大海可用飞机、轮船运送）。
开幕式上由主办国著名运动员接受最后一棒火炬，然后绕场慢跑一圈，再跑上主体运动场火炬台点燃巨型火炬。熊熊燃烧的火炬，在奥运会闭幕时才能熄灭。火炬传递使用了很多不同的形式。
1948年在船上穿越英吉利海峡。
1952年通过飞机传递到赫尔辛基。
1956年骑马穿越澳大利亚。
1976年通过卫星传递。
2000年在大堡礁附近水下传递。
1936年柏林
奥运火炬首次燃起
在奥运历史上，由于柏林奥运会被利用，成为了希特勒宣扬纳粹主义的工具，因此这一届奥运会成了奥林匹克历史上为数不多的几个污点之一，但是正是在1936年的柏林奥运会上，世人才首次看到奥运圣火的点燃，而也正是从这一届奥运会开始，奥运圣火才开始了它光耀寰宇的传递之旅。
1936年7月20日，在奥林匹亚举行了隆重的火炬燃点仪式，12名身着希腊民族服装的少女在乐曲伴奏声中点燃了第一支火炬。国际奥委会前主席顾拜旦亲临会场，并发表了演说，随后正式开始了每人手持火炬跑1公里的火炬接力。
火炬传递先后经过了希腊、保加利亚、南斯拉夫、匈牙利、奥地利、捷克斯洛伐克，于8月1日凌晨到达柏林。从奥林匹亚至柏林运动场，全程3075公里，参加接力的共3075人。从本届奥运会起，点燃奥林匹克火焰是每届奥运会开幕式不可缺少的仪式之一。
1956年墨尔本
奥运圣火首度照亮南半球
第16届奥林匹克运动会于1956年11月22日在澳大利亚首都墨尔本召开，这是第一次由南半球的国家来承办奥运会。本届奥运会最令人难忘的就是民主德国和联邦德国联合参赛，他们在《欢乐颂》的伴奏下，使用有五环标志的黑、红、黄三色旗为团旗共同入场。
1964年东京
奥运火炬首次在亚洲点燃
1964年10月10日，第18届奥运会在日本东京开幕。此前一周一直阴霾的天气在当天突然转好。美国甚至发射了“辛克姆”卫星向全世界转播奥运盛况，这在历史上还是首次。
本届奥运会进行了盛大的火炬接力跑活动。1964年8月21日火炬于奥林匹亚点燃，1964年9月9日空运到日本鹿儿岛，然后分四路传递。四条路线全长84公里。最后点燃奥林匹克火焰的是日本19岁的早稻田大学学生坂井义则。他出生于广岛原子弹爆炸那天(1945年8月6日)。奥林匹克火焰是和平的象征，由坂井点燃火焰，其用意是非常明显的。
1976年蒙特利尔
卫星传递奥运圣火
运动会于1976年7月17日正式开幕。本届奥林匹克火焰传递采取了与以往不同的作法。1976年7月13日于奥林匹亚点燃，火种传到雅典后，不象以往用轮船、飞机或接力传递，而是利用卫星激光技术传到加拿大首都渥太华：当时在希腊点燃的圣火通过一个捕捉离子化火焰微粒的传感器传送到地球另一端的渥太华，通过对卫星传过来的脉冲信号进行解码而复制了奥运圣火。
这种传递方式看似新颖，但在后来却受到了诸多非议。后来的历届奥运会再也没有沿袭这一做法。
1984年洛杉矶
尤伯罗斯大胆地将商业运作的方法用到了火炬接力活动中。这次火炬接力横跨美国50个州，共15000公里。与以往不同的是，任何赞助3000美元的个人、地区、团体或公司都可以指定一个人持火炬跑1英里。
圣火接力于5月8日在美国本土开始，第一棒由吉姆·索普的孙子比尔·索普完成，7月28日奥运会开幕时，由杰西·欧文斯的外孙女吉娜·亨普希尔持火炬跑进主会场，然后将火炬交给罗马奥运会十项全能冠军约翰逊，由他点燃了玫瑰碗体育场的圣火。
1996年亚特兰大
患有帕金森氏综合症的拳王阿里，用他颤微微的双手点燃了火炬，也点燃了全场观众的热情。他们用欢呼声表达着对这位传奇人物的崇敬和对奥林匹克运动的热爱。2000年悉尼奥运会上，则由土著女运动员弗莱曼点燃了主会场的圣火。
2000年悉尼
奥运圣火水下传递
本届奥运会在火炬传递路线的设计上可谓独具匠心，赛会组织者充分的利用了海、陆、空等各种传递方式，奥运会的火炬甚至还被潜水员带到了海底进行水下传递。
2004年雅典
五洲共享奥运荣耀
奥运会开幕前的圣火传递开创了多项第一。为了纪念奥运会重新回到故乡，组委会对火炬传递路线进行了精心设计。本次奥运会火炬首次传遍了全世界的五大洲，并首次到达了非洲和南美洲，使世界各地的人们都有机会参与并体验这一盛大活动。圣火传遍历史上举办过夏季奥运会的所有城市，使这些城市有机会再次亲眼目睹奥运圣火，再次体验到奥运会带来的快乐。
现代的奥林匹克火炬在奥运会开幕数月之前从希腊的奥利匹克发源地奥林匹亚采集。11位女教士(演员扮演)从凹面镜聚光采集圣火。
火炬接下来便通过接力传递到下一届奥运会的主办城市。虽然传统上传递只能步行，但是如今使用交通工具也是允许的。火炬传递者来自不同领域，包括运动员和名人，也有一些不知名的人参与其中。
奥林匹克火炬传递在奥运会开幕式举行时结束。最后一位传递者总是很神秘，通常是举办国的体育界名人。最后一位传递者会以独特的方式点燃位于体育场上方的主火炬台。奥运圣火在奥运会开始的那天点燃，结束的那天熄灭。
现代奥林匹克运动恢复后，1912年顾拜旦提出了点燃奥林匹克圣火的建议，但由于第一次世界大战，直到1928年奥运会开始，施行点燃奥运会火焰的仪式，恢复古奥运会的这种传统。冬季奥运会于1952年开始点燃“圣火”。
古希腊在每届奥运会举行以前，人们都要高举着在赫拉神庙前点燃的火炬，奔赴各个城邦，去传递停战的神谕和奥运会召开的消息。现代奥林匹克运动创立以后，最初并没有承继这个传统。直到1920年安特卫普第7届奥运会上，为了悼念第一次世界大战中死去的人们，主办者在主会场点燃了象征和平的火炬，但没有进行火炬传递活动，火种也不是从奥林匹亚采集的。
1934年，国际奥委会在雅典正式做出决定，在奥运会期间，从开幕到闭幕，主会场要燃烧奥林匹克圣火，并且火种必须采自奥林匹亚，以火炬接力的形式传到奥运会主办城市。从此，圣火传递成为每一届奥运会必不可少的仪式。
从1936年柏林奥运会开始，每届奥运会前，在奥林匹亚的赫拉神庙遗址前都要举行庄重的点火仪式，国际奥委会、奥运会主办地和当地的官员都要出席。身着古装的希腊少女用聚光镜采得火种，然后用火炬传到雅典，再由雅典传到主办城市。火炬接力的整个过程都是很隆重的，往往政界要员、著名运动员都亲自参加。
在火炬接力途中，如遇高山峻岭、江河湖海，则可用飞机、轮船运送。火种必须在奥运会开幕前一天到达主办城市，在开幕式举行时由一人手持火炬，在人们的欢呼声中点燃位于主体育场醒目位置的“奥林匹克圣火”。有幸承担这个使命的多是一些著名运动员。
2008年北京
奥运圣火首次在中国点燃，奥运主火炬由奥运冠军李宁点燃。
2012年伦敦
2012年5月10日，在距离伦敦奥运会揭幕还有78天之际，伦敦奥运会圣火在希腊奥林匹亚的赫拉神庙前点燃。而本次圣火采集仪式，也首次通过互联网向全球进行了直播。2012伦敦奥运，首次出现奥运主火炬在奥运会举办过程中熄灭再点燃的情况。
2016年里约
北京时间2016年4月21日17:00（希腊当地时间12:00），2016年里约奥运会圣火采集仪式在希腊古奥林匹亚举行。2016年6月21日下午，国际奥委会顶级赞助商之一的可口可乐公司在北京举行火炬手欢送会，包括国际钢琴家郎朗、滴滴出行总裁柳青、青年演员江一燕在内的八位华人火炬手，将代表中国远赴巴西，参加6月30日在巴西伊瓜苏的奥运圣火传递。
2020年东京
东京奥运会圣火采集确定在2020年3月12日进行，经过在希腊境内3200公里的传递，圣火将于3月20日抵达日本。当地时间2月24日，希腊奥委会正式公布了东京奥运会圣火采集仪式的部分日程安排。为了预防新冠肺炎疫情带来的不确定性因素，希腊方面制定了圣火传递“B计划”。
2020年3月12日，东京奥运会圣火在奥运会发源地——希腊伯罗奔尼撒半岛的古奥林匹亚遗址采集成功，火炬随后开始在希腊境内传递。受新冠肺炎疫情影响，这次圣火采集仪式没有现场观众，且只对国际奥委会和东京奥组委的100名注册人士开放，并严格限制现场媒体人数。
2020年4月7日，日本首相安倍晋三宣布日本多地进入紧急状态后，在日本东北部福岛举行的奥运会圣火展览也被紧急叫停，展览只进行了6天。
