一冰技术特点是力量足、动作到位、身形好；在吊环上的优势非常突出。在获得2006年世界体操锦标赛男子个人全能第四名的好成绩后，陈一冰一直被寄予是承接杨威、继续为中国在男子体操个人全能专案上夺冠军的候选人。在2008年北京奥运会上，陈一冰和杨威、李小鹏、肖钦、邹凯、黄旭组成的中国体操男队夺得了团体金牌；而他个人，则以16.600分的成绩，获得了吊环冠军。这使陈一冰成为，继李宁之后第二位获该项目奥运会金牌的中国运动员。他在中华人民共和国第十一届全国运动会后被任命为中国国家体操队男队队长，接替已退役的黄旭。