Huxley ble født i Londonhuset til sin tante, romanforfatteren Mary Augusta Ward, mens hans far var tilstede på jubileumsfeiringen for Dronningregent Victoria av Storbritannia. Huxley vokste opp i familiens hjem i Surrey hvor han tidlig viste interesse for naturen, og han fikk lære av sin farfar. Tretten år gammel begynte Huxley på Eton College, og videreutviklet sin forskerinteresse i skolens laboratorier, som hans bestefar hadde tvunget skolen til å bygge flere tiår tidligere. På Eton utviklet han en interesse for ornitologi og i 1905 mottok han et stipend i zoologi ved Balliol College, Oxford.