Han var sønn av tullbevakningskontrollör Carl Olof Bernhard Kolmodin (1850–1926) og Zelma Agnes Fredrika Knoch (f. 1861 på Gotland). Torsten Kolmodin giftet seg i 1922 med Clare Lührs. Han utførte etnografiske studiereiser i samiske områder 1913–23, og studerte særlig pitesamene.