Baeyer sinh ra ở Béc-lin là con trai của nhà địa chất nổi tiếng và ông cũng là trung tướng trong Quân đội Phổ quân Hoàng gia Johann Jacob Baeyer (1794-1885[4]) và vợ ông ấy Eugenie Baeyer née Hitzig (1807–1843).[5] Cả hai cha mẹ của ông là Lutherans vào thời điểm ông chào đời và ông được nuôi dạy theo tôn giáo Lutheran.[4][6] Mẹ của ông là con gái của Julius Eduard Hitzig và là một thành viên của gia đình Itzig gốc gác Do Thái, và đã chuyển đổi sang Cơ đốc giáo trước khi kết hôn với cha ông, người không thuộc dòng dõi Do Thái. Baeyer có bốn chị em gái: Clara (1826-) Emma (1831-), Johanna (Jeanette) (1839-), Adelaide († 1843) và hai anh em: Georg (1829-), Edward (1832-). Baeyer mất mẹ khi còn trẻ khi mà mẹ ông sinh ra chị gái Adelaide.[7]

Mặc dù tên khai sinh của ông là Johann Friedrich Wilhelm Adolf Baeyer, ông đã được biết đến đơn giản là "Adolf Baeyer", suốt phần lớn cuộc đời của ông. Nhà thơ Adelbert von Chamisso và nhà thiên văn học Friedrich Wilhelm Bessel là người đỡ đầu của ông. Vào ngày sinh nhật lần thứ 50 của mình, ông đã được phong tước hiệu dòng dõi quý tộc bởi vua Louis Ludwig II của Bavaria, trao cho ông ta sự phân biệt trong tên là "von"[8]