Klytaimnestra var datter av Tyndareos, konge av Sparta, og Leda. I henhold til myten hadde Zevs kommet til Leda i form av en svane, forført henne og gjort henne gravid. Leda frambrakte fire barn fra to egg: Kastor og Klytaimnestra i det ene egget, og Helena og Polydevkes i det andre. Således hadde Kastor og Klytaimnestra Tyndareos som far, mens Helena og Polydevkes hadde Zevs som far.