玉川徹氏の生まれ故郷は宮城県仙台市である。緑豊かな杜の都で少年期を過ごした彼は、幼い頃から身の回りの現象に対して並々ならぬ探求心を抱く子どもだったという。地元の公立学校に通いながら、理数系の科目に強い関心を示していた。
実家の具体的な職業や家業について、本人がメディアで大々的に明かす機会は極めて少ない。だが、関係者の証言やこれまでの発言を総合すると、過度に裕福でも貧困でもない、堅実な地方の中流家庭で育ったことがうかがえる。日々の食卓には新聞が広げられ、社会の出来事に対して自然と疑問を投げかけるような空気が家庭内にあった。父親は仕事に実直な人物であり、物事の道理や科学的な筋道を重んじる教育方針を持っていたとされる。
