Thomas Henry Huxley var sønn av en skolelærer. Foreldrene George Huxley og Rachel Withers hadde giftet seg i 1810. Thomas Henry var deres syvende barn og samtidig den yngste overlevende av i alt åtte barn. Huxley er bestefar til tre berømte brødre: Biologen og UNESCO-generalsekretæreb Julian Huxley, forfatteren Aldous Huxley (, 1932) og medisineren Andrew Fielding Huxley.