39-åriga Williams, med fyra OS-guld på meritlistan, meddelade beslutet på en digital presskonferens inför Wimbledon som startar på måndag.

– Det finns flera orsaker till mitt olympiska beslut. Och jag känner inte för att gå in på dem i dag, kanske en annan dag, säger hon.

Det har varit frågetecken kring om arrangörerna i Tokyo kommer att göra undantag för idrottare som vill ha med sina barn till OS. Williams fick i förra månaden frågan om hon skulle åka på sommarspelen om det skulle innebära att hon behövde separeras från sin treåriga dotter.

– Jag har inte tillbringat 24 timmar utan henne, så jag tycker att det svarar på frågan, sade hon enligt NBC Sports.

Den sjätteseedade amerikanskan gör nu ett nytt försök att vinna sin 24:e grand slam-titel och tangera Margaret Courts rekord.

Om Williams inte tar plats i USA:s OS-lag lär hon att ersättas av 26-rankade Jessica Pegula. Sofia Kenin, Jennifer Brady och Coco Gauff kommer också att delta i sommarspelen.

Williams har spelat i OS 2000, 2008, 2012 och 2016. Hon missade OS i Aten 2004 på grund av en knäskada.

Sedan tidigare står det klart att även Dominic Thiem och Rafael Nadal missar OS.