Vợ ông là bà Nguyễn Thị Kim Thư – kế toán nhà máy Dệt 8/3 nay đã nghỉ hưu

Hai con gái ông là Tiến sĩ Cao Thị Kim Thu – nghiên cứu viên chính tại Phòng Sinh thái môi trường nước – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Và Cử nhân Cao Thị Kim Dung – Phó trưởng phòng Quản lý tổng hợp – Chuyên viên chính - Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.