甄氏生于183年1月26日（光和五年十二月丁酉），中山无极人（今河北省石家庄市无极县），汉太保甄邯的后代。
甄邯的岳父博山侯孔光是孔子第十四世孙，太师孔霸之子，官至大将军、丞相、太傅、太师，为四朝辅政大臣，德行高洁，通晓经学，位极人臣，被太皇太后王政君、汉成帝和汉哀帝所尊崇，后来以天下名儒的身份被任命为汉平帝刘衎的老师。
甄邯和族中子弟因此入朝为官，因为材能而得到权臣王莽的倚重。甄丰由地方官员擢升为皇宫内侍大臣，而后更是官至大司空，爵受广阳侯、广新公；甄邯官拜大司马，爵受承阳侯、承新公，而后又出任大汉太保，执掌天下兵权；甄丰的儿子甄寻任侍中、京兆尹；甄心为光禄勋，有“四甄”之称，成为朝中新贵，威震朝野，无极甄氏也从此一跃成为中山国内的豪强望族，世代袭二千石俸禄的郡守级官职。
甄氏的父亲甄逸曾任上蔡令，母亲张氏是常山人，生有三子五女，长男甄豫早逝，次男甄俨年少举孝廉为郎，被辟为大将军椽，担任曲梁令，三男甄尧也举孝廉；甄氏另有四位姐姐，分别名姜、脱、道、荣。
《三国志·后妃传》：文昭甄皇后，中山无极人，明帝母，汉太保甄邯后也，世吏二千石。父逸，上蔡令。
甄氏每天晚上睡觉的时候，家里人都仿佛看到有人把玉衣盖在她身上，大家对此都很奇怪。甄氏三岁的时候，父亲甄逸去世，年幼的甄氏因为思慕父亲哭的非常伤心，这样的早慧使家内和周围的人更加感到她有别于众了。
《魏书》：逸娶常山张氏，生三男五女：长男豫，早终；次俨，举孝廉，大将军掾、曲梁长；次尧，举孝廉；长女姜，次脱，次道，次荣，次即后。后以汉光和五年十二月丁酉生。 每寝寐，家中仿佛见如有人持玉衣覆其上者，常共怪之。逸薨，加号慕，内外益奇之。
之后相士刘良为甄氏以及甄逸其他子女看相，刘良指着甄氏说：“这个女孩将来贵不可言。”甄氏从小到大，都不好戏弄。
八岁时，院子外有骑着马耍杂技的人，甄氏的家人及几个姐姐都上阁楼观看，只有她不去，几个姐姐奇怪而责问她，甄氏便回答说：“这难道是女孩子看的吗？”
甄氏九岁时就非常喜欢读书，博闻强识，只要看过的篇目就能够立刻领悟，还多次用她哥哥的笔砚写字，哥哥笑她说：“女人应该学习女工。读书学习有什么用，难道你以后还想做女博士（官名）吗？”甄氏回答道：“古时候贤德的女子，都要学习前人成败的经验，以此来警示自己的。不读书，用什么来借鉴呢？”
《魏书》：后相者刘良相后及诸子，良指后曰：“此女贵乃不可言。” 后自少至长，不好戏弄。年八岁，外有立骑马戏者，家人诸姊皆上阁观之，后独不行。诸姊怪问之，后答言：“此岂女人之所观邪？”年九岁，喜书，视字辄识，数用诸兄笔砚，兄谓后言：“汝当习女工。用书为学，当作女博士邪？”后答言：“闻古者贤女，未有不学前世成败，以为己诫。不知书，何由见之？”
