A violação dos regulamentos era punida de acordo com a falta cometida. As sanções podiam ser de quatro espécies: políticas, econômicas, corporais e esportivas. As penas políticas aplicavam-se aos que cometiam infrações de caráter bélico ou político. A falta de pagamento dessas punições impedia a participação nos Jogos Olímpicos.
As sanções econômicas eram as mais comuns e podiam ser penas exclusivas, acessórias ou substitutas de uma penalidade de outra natureza. Punições assim eram realizadas em locais por onde as procissões passavam obrigatoriamente. O nome do infrator e de sua cidade natural eram bem visíveis, o que servia de muda advertência aos competidores. A vitória lhes proporcionava fama, mas a punição provocava marginalização e vergonha.
As penas corporais, comumente registradas nos desenhos da época, abrangiam aspectos dogmáticos, esportivos e pedagógicos. Preferencialmente eram utilizados chicotes nos locais de competição. Infrações nas lutas, pugilato e pancrácio, bem como saída falsa nas corridas, eram punidas com castigos corporais.
A mais trivial pena esportiva era a desclassificação, geralmente aplicada aos que provocassem a morte do adversário ou tivessem um comportamento execrável. Pausânias registrou que certa vez, em um combate deveras difícil, Ico de Epidauro veio a falecer na luta, em virtude dos golpes que lhe foram conferidos. Como punição ao vencedor Cleomedes, não lhe foi outorgada a coroa de ramos de oliveira e ele acabou enlouquecendo de tristeza.