La piscina olímpica, también llamada piscina larga o long course, es la instalación de referencia para la natación de competición a nivel mundial. Sus dimensiones están fijadas por World Aquatics: 50 metros de longitud, 25 metros de anchura mínima y al menos 2 metros de profundidad para garantizar que las turbulencias generadas por los nadadores no afecten el rendimiento. Las grandes instalaciones, como las usadas en los Juegos Olímpicos, llegan a los 3 metros de profundidad.
Cada carril mide entre 2,5 y 2,7 metros de ancho y está separado por corcheras flotantes de colores que absorben el oleaje entre los nadadores. La temperatura del agua se mantiene entre 25 y 28 °C para favorecer el rendimiento deportivo. Hay bloques de salida en ambos extremos de la piscina, lo que permite organizar series en las que algunos nadadores parten desde un lado y otros desde el contrario. Los marcadores de tiempo electrónicos y las pantallas retroiluminadas son obligatorios en competiciones de alto nivel.
Los récords mundiales de natación solo son homologables en piscina de 50 metros. Esto significa que las marcas obtenidas en piscina corta (25 m), aunque muchas veces más rápidas, se registran en un ranking separado. La piscina olímpica es también el marco de los Campeonatos del Mundo, los Campeonatos de Europa y las grandes ligas internacionales de natación.