Ernst Haeckel var født i Potsdam som sønn av regjeringsråden Philipp August Haeckel og hans hustru Charlotte født Sethe, som stammet fra en juristfamilie. Han tok abitur ved domgymnasiet i Merseburg. Så studerte han medisin i Berlin, der han promoverte til doktorgraden i 1857. Men ettersom han hadde problemer med å forholde seg personlig til menneskelig lidelse, gikk han ikke inn i noen legekarriere.