Foreldrene til Carl Boyer var Howard Franklin Boyer (1873-1925) og Rebecca Catherine Eisenhart (1877-1962). Faren var ingeniør og landmåler. Carl ble født Hellertown i Pennsylvania, men vokste opp i New York. Her ble han uteksaminert fra Newtown High School i Elmhurst i 1924. Han ble rangert som bestemann i klassen.