Mer än två tredjedelar av dem som deltog i omröstningen motsatte sig att den nuvarande metoden för att välja riksdagsledamöter skulle ersättas med det alternativa omröstningssystemet (AV).
Clegg berättade för BBC att resultatet var "mycket tydligt" och lovade att "gå vidare".
I kampanjen "Nej till AV" sades det att väljarna hade skyddat förstahandsposten "för nästa generation".
Mer än 19 miljoner människor deltog i folkomröstningen om huruvida de skulle hålla förstaplatsen, där väljarna satte ett kors bredvid sin föredragna kandidat, med AV, som ser kandidaterna rangordnade efter preferens.
Dessa preferenser kunde ha använts för att bestämma resultatet i valkretsar där ingen kandidat vinner mer än 50 % av de avgivna rösterna.
De konservativa ställde sig bakom att behålla det befintliga systemet, medan Cleggs liberaldemokrater uppmanade till förändring och Labour delades upp i frågan.
Det totala valdeltagandet i torsdagens folkomröstning var 42 %, och 6 152 607 väljare stödde förslaget och 13 013 123 avvisade det.
Clegg sade: "Jag önskar att jag kunde säga att detta är en fotofinish, men det är det inte och resultatet är mycket tydligt.
"Jag är en passionerad anhängare av valreformer, men vi måste acceptera detta. Om man i en demokrati ställer en fråga till någon och får ett överväldigande svar, måste man bara gå vidare."
Han tillade: "Detta är ett bittert slag för alla de människor som jag som tror på behovet av politiska reformer."
Premiärminister David Cameron sade att folkomröstningen alltid skulle bli ett "svårt ögonblick" för Tory-Lib Dem koalitionen, men tillade att resultatet hade varit "klart".
Han tillade att regeringen skulle fortsätta att ta itu med de problem som Förenade kungariket står inför på ett "beslutsamt" sätt.
Labourledaren Ed Miliband, som stödde en flytt till AV, sade att allmänheten hade "avkunnat en tydlig dom som jag accepterar".
Men han sade att valet fortfarande måste förändras på ett sätt som fick "människorna att känna sig mer delaktiga i vår politik".
Folkomröstningskampanjen i AV har präglats av starka kritiska ord mellan de två lägren.
I ett tal som accepterade hans sidas seger, No to AV kampanjordförande Matthew Elliott sade resultatet var "tydlig signal från varje del av landet att folk vill hålla vårt enkla, rättvisa och effektiva system för att välja parlamentariker".
Han tillade: "Jag tror personligen att detta resultat kommer att avgöra debatten om att ändra vårt valsystem för nästa generation."
Men Katie Ghose, som drev kampanjen Ja till Fairer Voices, som krävde AV, sade: " Folkomröstningen har inte varit den debatt om demokratifrågor som folk hade hoppats på.
"För ofta har debatten handlat om partipolitik och allmänheten har varit utestängd från att diskutera hur vi väljer våra riksdagsledamöter."
Hon tillade: "Över fem miljoner människor röstade för förändring - en hyllning till våra kampanjledare."
Allmänhetens överväldigande förkastande av en förändring i röstningssystemet är ett "bitterslag", vice premiärminister Nick Clegg har sagt.