Diderik Cappelen tilhører «Holden Ulefoss grenen» av den norske slekten Cappelen. Hans farfars farfar, Diderik von Cappelen (1795–1866) fra Skien, kjøpte Ulefos Jernværk i 1835 og var sønn av eidsvollsmannen Didrich von Cappelen (død 1828), Skien. Diderik Cappelen ble i 1954 gift med (1930-) fra Stockholm og de har tre sønner som alle har barn.