Beskedet kommer efter att arrangörerna beslutat att genomföra sommarspelen utan åskådare.
"Att spela inför tomma läktare känns inte rätt för mig. Det har det aldrig gjort", skriver han i ett inlägg på Instagram.
Kyrgios var dessutom tvungen att avbryta sin match i tredje omgången i Wimbledon under söndagen på grund av en skada i magtrakten.
"Jag ville inte ta bort chansen från en frisk australier som är redo att representera sitt land. Jag kommer också att ta den här tiden till att få rätt på kroppen, skriver han.
Det var ett tufft beslut att ta för 26-åringen.
"Det har varit min dröm att representera Australien i OS och jag kanske aldrig får den chansen igen", skriver han.
OS inleds den 21 juli.
Rättad: I en tidigare version uppgavs fel startdatum för OS, rätt är att sommarspelen inleds den 21 juli.