Yoona được sinh ra vào ngày 30 tháng 5 tại Seoul, Hàn Quốc.[2] Gia đình cô gồm bố và một chị gái hơn cô 5 tuổi.[3] Khi còn nhỏ, nhóm nhạc nữ S.E.S. đã khiến cô mơ ước được trở thành ca sĩ. Năm 2002, Yoona trở thành thực tập sinh của S.M. Entertainment thông qua hệ thống SM Saturday Open Casting Audition. Trước khi ra mắt công chúng, cô đã xuất hiện trong một số video âm nhạc như "Magic Castle" của TVXQ.[4]

Năm 2009, Yoona tốt nghiệp trường trung học Daeyoung. Sau đó vào năm 2014, cô cùng Seohyun, một thành viên khác của Girls' Generation, tốt nghiệp trường đại học Dongguk và được trao giải thưởng thành tựu trọn đời.[5][6]