"Att missa spelen är en stor besvikelse eftersom det var ett av mina huvudmål den här säsongen. Jag kunde inte vänta på att få äran att representera mitt land i denna mycket viktiga tävling", skriver Sinner.
Italienaren var en av guldfavoriterna tillsammans med bland andra Carlos Alcaraz och Novak Djokovic.
Sinner hoppade nyligen även av Swedish Open i Båstad, där han var det stora affischnamnet tillsammans med Rafael Nadal – då för att han behövde vila efter ett intensivt år.
22-åringen blev världsetta för första gången när han nådde semifinal i Franska mästerskapen i juni. I januari vann han Australien Open, hans första grand slam-titel.
OS-turneringen i tennis startar på lördag.