Сергей Иванович Вавилов родился в Москве на Большой Пресне, 24 марта 1891 г. в семье коммерсанта-предпринимателя Ивана Ильича Вавилова (1863–1928) и его супруги Александры Михайловны (урож. Постниковой, 1868–1938). Отец происходил из простой крестьянской семьи, но сделал в Москве быструю торговую карьеру, обзаведясь солидным капиталом, а со временем и прочным общественным положением (дважды избирался гласным Московской городской думы от торгового сословия). Мать – дочь художника Прохоровской мануфактуры – посвятила себя семье и детям. Сергей был третьим ребенком в большой и одаренной талантами семье. Всего же детей было четверо: сестра Александра (в замужестве Ипатьева, 1886–1940), врач по профессии; брат Николай (1887–1943), знаменитый биолог, генетик, растениевод и путешественник, с 1929 по 1935 гг. президент ВАСХНИЛ; сестра Лидия (1893–1914), микробиолог, жена известного экономиста-аграрника Н.П. Макарова; не считая умерших в младенчестве первенцев Васи и Кати и младшего сына Ильи (1898–1905), который скончался от аппендицита в семилетнем возрасте.
В возрасте 7 лет Сергея определили в частную начальную школу Войлошниковых, которая находилась на Малой Грузинской улице. Изучение грамматики, арифметики, немецкого и французского языков, а также обязательных чистописания и закона божьего было направлено на подготовку к вступительному экзамену в Московское коммерческое училище, находившееся на Остоженке, в котором уже учился старший брат Николай. В 1909 г. Сергей окончил это училище, где особое внимание уделялось изучению естественнонаучных дисциплин, технологии и иностранных языков. С 15 лет он стал специализироваться в области физики (хотя его привлекала и химия), воспользовавшись домашней лабораторией, оборудованной на средства отца. Хотя отец будущих академиков и надеялся увидеть в своих сыновьях продолжателей своего коммерческого дела (в 1890 г. была
