Den 30-årige grevskapet Down man blev den första irländska cyklisten att vinna en världstitel i 117 år med seger i repertoar loppet i Vitryssland 2013.
Irvine vann också VM-guld i Manchester samma år.
"Missa ut på OS är en stor del av det och jag föll av kärlek med cykling," sade nordirländaren.
Han tillade: " passionen att träna och lägga all den tiden i det har försvunnit. Jag skulle bara slösa bort min tid om jag fortsatte."
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Irvine säkrade silver i den individuella jakten i Vitryssland en timme innan hans triumf i repet händelsen vid 2013 års VM.
Det var ett berg-och dalbana år för Irvine, som också vann silver i poäng race vid VM och en europeisk bronsmedalj förutom att upprätthålla ett par skador.
En månad efter sin seger i Vitryssland drabbades Irvine av en benfraktur under Tour of Taiwan road racing händelse senare 2013 ihållande ben muskelskador vid en spår händelse i Belgien.
Men Irvine avslutade 2013 som nummer ett scratch ryttare i 2013 UCI världsrankingar och krävde en scratch silvermedalj i 2014 Track Cycling World Championships.
Hans prestationer 2013 ledde till att han namngavs som BBC Nordirland Sports Personality of the Year.
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Efter att ha vunnit silver i repertoartävlingen vid 2014 års VM i Colombia betraktades Irvine som en stark medaljutmanare vid Samväldesspelen i Glasgow och förbättrades på lagjakten brons som han vann med Nordirland i Delhi 2008.
Men Irvine producerade nedslående föreställningar i Glasgow och har kämpat för att återfå form sedan dess, med ett antal skador som inte hjälper.
Irvine sa att "smärtor och smärtor" var en annan faktor i hans beslut att gå i pension.
"Jag bara älskade det faktum att jag fick cykling att vara mer mainstream än det brukade vara", tillade han.
"Jag är glad att jag uppnådde en del världs- och europeisk framgång - jag fick några medaljer och fick mitt namn i historieböckerna."
Irlands tidigare världsmästare Martyn Irvine har dragit sig tillbaka från tävlingscykling efter att ha misslyckats med att kvalificera sig för Rio Olympics i sommar.