Taylor Swift kom med beskedet på sitt Instagramkonto.
"Jag skriver det här från min loge på arenan. Beslutet har fattats att skjuta upp kvällens konsert på grund av de extrema temperaturerna i Rio", skriver Swift.
Konserten kommer i stället att äga rum på måndagen. Men beskedet att ställa in lördagens konsert kom sent. Många Taylor Swift-fans hade köat hela dagen i hettan utanför Rios olympiastadion och var redan inne på arenan när beskedet kom att allt var avblåst.
Beslutet fattades sedan en 23-årig kvinna avlidit efter att hon kollapsat i värmen under Swifts konsert på samma arena i fredags. Värmeindexet, som kombinerar temperatur och luftfuktighet, nådde hela 59,3 grader i Rio de Janeiro under konserten.
Filmer i sociala medier visar hur Taylor Swift avbröt konserten flera gånger och uppmanade vakterna att dela ut vatten till åskådarna längst framme vid scenen. Räddningstjänsten rapporterar att "ett tusental" åskådare svimmade i värmen.
En ny konsert är planerad till söndagen, då väderprognosen varslar om 31 grader varmt och regn.
Swift är mitt uppe i en världsturné och hade tre raka kvällar inplanerade på Estádio Olímpico Nilton Santos, huvudarean för sommar-OS 2016 och fotbollslaget Botafogos hemmaplan.
I maj nästa år kommer Taylor Swift till Sverige för tre konserter på Friends arena utanför Stockholm.