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A natação competitiva é disputada em quatro estilos, cada um com suas próprias regras. O nado livre (crawl) é o mais rápido e permite qualquer técnica, então os nadadores universalmente usam o crawl. O costas é nadado de costas com braçada alternada e é o único estilo iniciado na água. O peito usa uma pernada de rã e braçada simultâneas e simétricas e é o mais lento e mais técnico. O borboleta apresenta uma recuperação simultânea dos dois braços sobre a água acima de uma pernada de golfinho e é o segundo mais rápido, porém o mais exaustivo. O medley individual combina os quatro na ordem borboleta, costas, peito, livre. Classificados pelo ritmo do recorde mundial dos 100m, os estilos seguem livre, borboleta, costas, peito.

Por qualquer medida objetiva, é Michael Phelps. O americano venceu 28 medalhas olímpicas, 23 delas de ouro, em cinco Jogos, de 2000 a 2016, incluindo um recorde de oito ouros em Pequim 2008, e estabeleceu 39 recordes mundiais e 26 títulos de campeonato mundial. Nenhum outro nadador chega perto em conquistas de carreira, e sua versatilidade entre borboleta, livre e medley individual é inigualável. O debate pelo segundo lugar é mais animado: Katie Ledecky tem um caso como a nadadora mais dominante de todos os tempos em uma única disciplina, o livre de fundo, e os ouros em tempo recorde mundial de Mark Spitz em Munique 1972 continuam sendo históricos. Mas o primeiro lugar está resolvido além de disputa séria.

O nado livre (crawl) é o mais rápido porque minimiza o arrasto e mantém pelo menos um braço gerando propulsão quase continuamente. A recuperação alternada dos braços sobre a água permite que o nadador mantenha uma força para frente quase constante enquanto o corpo gira ao longo de seu eixo longitudinal, permanecendo plano e alinhado. A pernada é compacta e produz pouca frenagem. Em contraste, peito e borboleta têm fases de deslize e recuperação sem propulsão e maior movimento vertical que criam arrasto, e o costas, embora eficiente, sacrifica a posição ideal de cabeça e corpo. Tecnicamente, as provas de nado livre permitem qualquer estilo, mas todos nadam crawl porque é mensuravelmente a forma mais rápida de se mover na água. O recorde mundial dos 50m livre masculino é 20.91 segundos.

Após a largada e cada virada, um nadador pode percorrer distância submerso, geralmente em uma pernada de golfinho alinhada, mas a cabeça deve romper a superfície até a marca dos 15 metros no livre, costas e borboleta. Permanecer submerso além dos 15 metros é desclassificação imediata. A regra existe porque a pernada de golfinho submersa pode ser mais rápida que nadar na superfície; em 1988 alguns nadadores de costas nadaram quase um percurso inteiro submersos, motivando o esporte a limitar a fase. Hoje a saída submersa é uma das habilidades mais importantes da natação, e os atletas que dão pernada mais rápido até os 15 metros e emergem com mais eficiência frequentemente vencem. O peito é regido por sua própria regra de puxada única.

Em 2008 e 2009, fabricantes introduziram trajes de corpo inteiro feitos de poliuretano e outros materiais não têxteis que prendiam ar, adicionavam flutuabilidade e reduziam drasticamente o arrasto, tornando os nadadores efetivamente mais rápidos sem qualquer mudança no condicionamento físico. O efeito foi tão extremo que 43 recordes mundiais caíram só no Mundial de 2009 em Roma, e as provas se tornaram parcialmente uma disputa de tecnologia. A FINA baniu trajes não têxteis e de corpo inteiro a partir de 2010, restringindo os nadadores a trajes têxteis cobrindo áreas limitadas. Muitos recordes de 2009 sobreviveram por uma década porque nadadores humanos não conseguiam igualar a vantagem artificial, deixando essas marcas como uma cicatriz estatística no livro de recordes que atletas modernos só agora estão apagando.

Curso longo se refere a uma piscina de 50 metros, curso curto a uma piscina de 25 metros. As Olimpíadas e o principal Campeonato Mundial são de curso longo, considerado o padrão premium do esporte; um Campeonato Mundial de Curso Curto separado e muitas competições da Copa do Mundo usam piscinas de 25m. Os tempos de curso curto são geralmente mais rápidos porque o número dobrado de viradas permite que os nadadores passem mais da prova na fase rápida de pernada de golfinho submersa e ganhem velocidade ao sair de cada parede. Os recordes mundiais são registrados separadamente para os dois comprimentos de piscina. A natação universitária americana acrescenta um terceiro formato, 25 jardas, usado apenas internamente, motivo pelo qual os tempos universitários dos EUA não são diretamente comparáveis às marcas internacionais.