Dorothea's vader was John Gerard Klumpke (1823-1917), een Duitse immigrant die rond 1850 met de goldrush naar Californië was vertrokken en later een succesvol makelaar werd in San Francisco. In 1855 huwde hij Dorothea Mathilde Tolle en uit het huwelijk werden vijf dochters en twee zonen geboren, waarvan Dorothea de middelste dochter was.