Han var sønn av vollmester (ingeniøroffiser) på Akershus festning Hans Jørgen Thjøme og hustru Helene Kathrine Wessel Petersen. Han hadde en storesøster, Agnes Natalia Mathilde Thjøme, som ble gift med Just Bing Ebbesen, fra 1885 sogneprest i Stangvik og stortingsmann for Venstre i Romsdals amt.