有清一代，绍兴作为浙东商业和文化中心，社会阶级结构除下层劳动人民之外，作为社会中上层阶级的家庭，最普遍的有两类：一类是封建知识分子，也就是通常所说的书香之家；另一类便是商人。蔡元培的家庭即属于后者，为商贾之家。
据《绍兴县志资料》记载，蔡元培的祖先系于明代隆庆、万历年间（1567-1619）由诸暨迁来绍兴城内。初以造林售薪为业，后有一祖先遭同行妒嫉，被斧砍伤，此后便不再经营木材业。到蔡元培的高祖以下，才开始经商。曾祖兄弟四人，或在乡里县城设铺，收购丝绸软缎，或往返于绍兴、广州，从事贩运。其中行三的一位，曾由浙江运绸缎到广州，因偷关被捕，将处极刑，家中罄其所有，营救出狱，家业亦因之中落。到了蔡元培的祖父，因经营典当业有方，又重振家业，不但在城里开了一家当铺，并在笔飞弄买下一幢坐北朝南、大厅三楹的房屋。后以生子众多，又在屋后加盖五楼五底房屋，三代合住，“做成小康的家庭”。蔡元培的祖父名廷桢，又号嘉谟，字佳木，“行事以公正著”, 卒于同治十一年（1872 ) ，共生七子。长子便是蔡元培的父亲蔡宝煜，又名光普，字耀山。在兄弟七人中，除老三习武外出不知所往亦不知所终外，全家以经商为业。蔡元培的父亲为钱庄经理，老二经营绸缎业，老四、老五、老七也都在钱庄任职，只有老六铭恩读书，考试入学，为廪生，成为蔡元培祖父辈中唯一一个读书登科之人。蔡元培早年读书，即曾多得他的指导。蔡元培在《口述传略》中自述说：“孑民有叔父，名铭恩，字茗珊，以廪膳生乡试中式。工制艺，门下颇盛。亦治诗古文辞，藏书亦不少。孑民十余岁，即翻阅《史记》、《汉书》、《困学纪闻》、《文史通义》、《说文通训定声》诸书，皆得其叔父之指导焉。” 后来，蔡元培在己丑年乡试《齿录》 的“受业师”项下列在第一位的便是“叔父氓山夫子”。
蔡元培的父亲光普先生虽为钱庄经理，但并不嗜钱如命，染上铜臭，反而待人宽厚，慷慨大度，周济朋友，有求必应，甚至借款予人，也不忍索还，以致去世后，家中毫无积蓄。据说，光普先生便是由于他任钱庄经理时，某年因获利颇丰，给店伙多发奖金，遭东家不满，并责令赔偿，因此忧悒而殁。光普先生病逝后，生前向他借贷的友人虽无借条，却都主动来还，说是良心上不能负好人。光普先生的一位好友在挽联中称赞道：“若要有几许精神，持己接人，都要到极好处。”
1877 年光普先生去世时，蔡元培年仅11岁，家道也因之再度衰败。蔡元培晚年在《自写年谱》中这样回忆道：“我父亲去世以后，我们这一房，固然陷于困苦，而不多几年，二叔父、五叔父、七叔父先后失业，即同住一衖的亲戚家，也渐渐衰败起来。我那时候年纪虽小，但是听我母亲与诸长辈的谈论，也稍稍明了由盛而衰的缘故，引起感想，所以至今还没有忘掉。”
蔡元培的母亲周太夫人，虽无多少文化，却贤慧能干，且颇有志气。光普先生病故后，周太夫人靠典衣质饰，省吃俭用，抚养诸子成人。一些亲友见元培兄弟孤苦无依，提议募款接济，周太夫人婉言谢绝，不愿受人施舍。她常勉励孩子们要“自立”、“不依赖”，对孩子们管教甚严。蔡元培回忆说：“我母亲最慎于言语，将见一亲友，必先揣度彼将怎样说，我将怎样对。别后，又追想他是这样说，我是这样对，我错了没有。且时时择我们所能了解的，讲给我们听，为我们养成慎言的习惯。我母亲为我们理发时，与我们共饭时，常指出我们的缺点，督促我们的用工。我们如有错误，我母亲从不怒骂，但说明理由，令我们改过。若屡诫不改，我母亲就于清晨我们未起时，掀开被头，用一束竹筱打股臀等处，历数各种过失，待我们服罪认改而后已。选用竹筱，因为着肤虽痛，而不致伤骨。又不打头面上，恐有痕迹，为见者所笑。” 夜里，孩子们做功课，周太夫人则在一旁陪读，温语安慰、勉励。一次，蔡元培功课做得太晚，过于困倦，思路也打不开，周太夫人便劝他索性早睡，第二天黎明再将他叫醒。结果，经过一夜的休息，蔡元培精神恢复，思路豁然开朗，一挥而就。从此之后，他便养成了熬夜不如早睡的习惯。
母亲对蔡元培的影响最大，蔡元培也最爱他的母亲。1885年，蔡元培17岁那年，周太夫人胃病加剧，服药亦不见效，蔡元培听说割臂肉和药，可延寿十二年，他便瞒着家人，偷偷从自己左臂上割下一小片肉，为母和药。第二年，周太夫人病故，蔡元培悲痛万分，必欲行寝苫枕块之制。被家人劝阻后，他又于夜深人静之际，挟枕席赴棺侧而睡，其兄弟闻之，知不可阻，便设床于停棺之堂，兄弟共宿。晚年，蔡元培旅居香港时改从母姓，取名周子余，以表示对他母亲的怀念。在《自写年谱》中谈到早年家世时，蔡元培更多的也是提到母亲的养育之恩和影响。他深情地说：“我母亲是精明而又慈爱的，我所受的母教比父教为多，因父亲去世时，我年纪还小……我母亲的仁慈而恳切，影响于我们的品性甚大。”
蔡元培有同胞兄弟四人，姊妹三人，他在家中居二。兄元，字鉴清，长期在上海崇实石印局任职。弟元坚，字镜清，后在绍兴钱庄业中任职。四弟及幼妹早殇，姊两人均未嫁即病逝。据蔡元培本人说，他的父亲面方，皮肤黄；母亲面椭圆，皮肤白。他兄弟姊妹七人，行单的都像母亲，行双的则都像父亲。他行二，所以长相像父亲。
蔡元培的家庭虽为商贾世家，但并非富商巨贾，而是属于经不起任何风吹雨打的一般商人之家。蔡元培后来表现出来的安详方正、平易待人的性格，应该说多少与他的家庭影响有关。蔡元培本人即自谓他性格上的宽厚，得自父亲；不苟取，不妄言，得诸母教。
