Birch er av tysk, jødisk, nordisk og italiensk opphav. Familiens opprinnelige etternavn var Biersch, og kommer fra hennes tyske forfedre som var jøder. Hennes fornavn, Thora, er avledet fra navnet på den norrøne guden for torden og lyn, Thor. Thora har en yngre bror som fikk navnet Bolt.