Blume skrällde och vann OS-guld på 50 meter fritt i Rio de Janeiro 2016. Det var Danmarks första simguld i OS på 68 år.
Sprintern från Herlev i Danmark har också vunnit tre VM-guld och fem EM-guld i kortbana.
I långbana har hon förutom OS-guldet också två OS-brons, ett VM-brons och fem EM-medaljer, varav ett guld.
"Trots att det är tufft och svårt att säga farväl till något som jag älskar så mycket, så är det samtidigt spännande med ett nytt kapitel som är på väg att öppna sig", skriver hon.
Vad hon ska göra är inte klart.
Pernille Blume opererades för ett litet hål i hjärtat 2019, men kom tillbaka och tog OS-brons på 50 meter fritt 2021 bakom Sjöström som tog silver.
Blume tävlade inte på VM i somras.
"Det har varit en lång resa att komma fram till mitt beslut och det har varit en känslosam färd", skriver hon om beslutet.
Pernille Blume är förlovad med den franske OS-guldsimmaren Florent Manaudou.