Lúc nhỏ, Lâm Đan từng được bố mẹ khuyến khích học để trở thành nghệ sĩ piano. Tuy nhiên, thay vào đó anh lại chọn chơi cầu lông. Bắt đầu tập luyện khi mới chỉ năm tuổi, anh được phát hiện và nuôi dưỡng tài năng bởi Đội Thể thao Quân đội Giải phóng Nhân dân sau khi giành chiến thắng ở Giải Nhi đồng toàn quốc ở độ tuổi mười hai, và sau đó được điền tên vào danh sách Đội tuyển cầu lông Trung Quốc năm 2001 khi 18 tuổi.

Lâm Đan hẹn hò với Tạ Hạnh Phương (Xie Xingfang), người cũng từng là nhà vô địch thế giới, từ năm 2003. Họ đính hôn lặng lẽ vào ngày 13 tháng 12 năm 2010 ở Hải Châu, Quảng Châu. Tạ Hạnh Phương ban đầu từ chối nhưng sau đó nhận ra có những kết nối tình cảm với Lâm Đan, người đã phản ứng rất giận dữ khi bị công khai mối quan hệ của họ, trích dẫn lý do về quyền riêng tư cá nhân. Hai người kết hôn vào ngày 23/09/2012, lễ cưới được tổ chức ở Trường Đại học Kỹ thuật Bắc Kinh.[9]

Lâm Đan có năm hình xăm nhìn thấy được ở kỳ Thế vận hội mùa hè năm 2012. Phía trên tay trái có hình thập tự giá, thể hiện tình yêu dành cho người bà theo đạo Thiên chúa. Năm ngôi sao ở phía dưới tay trái đại diện cho các giải Grand Slam mà anh đã giành chiến thắng. Hình xăm ở phía trên tay phải là dòng chữ "until the end of world", tên tiếng Anh của bài hát "世界が終るまでは…" trong bộ phim hoạt hình yêu thích của anh Slam Dunk. Hai chữ "F" ở phần dưới cánh tay phải là viết tắt của "Fang Fang" (Phương Phương), tên thân mật của người vợ Tạ Hạnh Phương, và viết tắt "LD" của tên anh được xăm ở phía sau cổ. Những hình xăm này trở thành chủ đề thảo luận do lý lịch quân đội và tôn giáo của anh.

Ngày 17/10/2012, anh trở thành vận động viên cầu lông Trung Quốc đầu tiên nhận bằng thạc sĩ được cấp bởi Trường Đại học Hoa Kiều khi vẫn đang thi đấu. Tự truyện của anh có tiêu đề Until the End of the World, được phát hành sau khi anh bảo vệ thành công danh hiệu Olympic ở Thế vận hội mùa hè Luân Đôn 2012[10].