คุณหญิงกษมา วรวรรณ ณ อยุธยา (สกุลเดิม จาติกวณิช) เกิดเมื่อวันที่ 26 ตุลาคม พ.ศ. 2492 เป็นธิดาเพียงคนเดียวของศาสตราจารย์ นายแพทย์กษาน จาติกวณิช อดีตผู้อำนวยการโรงพยาบาลศิริราชและอธิการบดีมหาวิทยาลัยมหิดล กับท่านผู้หญิงสุมาลี จาติกวณิช นายกสมาคมติดตามการพัฒนาสตรีไทย โดยชื่อ "กษมา" หมายถึง ความอดทน อดกลั้น เป็นชื่อที่ พลตำรวจโท พระยาอธิกรณ์ประกาศ (หลุย จาติกวณิช) อดีตอธิบดีกรมตำรวจ ผู้เป็นปู่ตั้งให้ เพื่อให้หลานสาวมีชื่อคล้าย ๆ กับบุตรชายของเขา คือ กษม กษาน และเกษม จาติกวณิช ทั้งนี้คุณหญิงกษมามีศักดิ์เป็นลูกพี่ลูกน้องกับกรณ์ จาติกวณิช

คุณหญิงกษมาสมรสกับรองศาสตราจารย์ หม่อมราชวงศ์ชาญวุฒิ วรวรรณ โอรสในหม่อมเจ้าโวฒยากร วรวรรณ เกิดแต่หม่อมจิตรา(พี่สาวของอานันท์ ปันยารชุน อดีตนายกรัฐมนตรี) มีบุตรด้วยกันคนเดียวคือ หม่อมหลวงวรุตม์ วรวรรณ

คุณหญิงกษมานับได้ว่าเป็นบุคคลที่มีบทบาทสำคัญในวงการการศึกษาของไทยคนหนึ่ง เคยดำรงตำแหน่งสำคัญ ๆ ในกระทรวงศึกษาธิการหลายตำแหน่ง เช่น ปลัดกระทรวงศึกษาธิการ เลขาธิการคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน เลขาธิการคณะกรรมการการประถมศึกษา อธิบดีกรมสามัญศึกษา อธิบดีกรมการศึกษานอกโรงเรียน ผู้ตรวจราชการกระทรวงศึกษาธิการ อธิบดีกรมวิชาการ และอื่น ๆ

เมื่อกลางเดือนกันยายน พ.ศ. 2552 คุณหญิงกษมาได้ยื่นหนังสือลาออกต่อจุรินทร์ ลักษณวิศิษฎ์ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงศึกษาธิการในขณะนั้น โดยก่อนหน้านี้มีข่าวลือในกระทรวงศึกษาธิการมาเป็นระยะ ๆ ว่าคุณหญิงกษมาจะปลดระวางตัวเอง โดยลาออกแบบไม่ขอเข้าร่วมโครงการเกษียณอายุราชการก่อนกำหนดเพื่อเปิดทางให้ผู้บริหารในสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน (สพฐ.) ได้ขึ้นมาแทน ขณะเดียวกันก็มีกระแสว่าเหตุที่คุณหญิงกษมาลาออก เพราะครอบครัวมีที่ดินจำนวนมาก และกำลังมีการขยายธุรกิจอสังหาริมทรัพย์ย่านเพลินจิต กรุงเทพมหานคร ดังนั้นหากเป็นข้าราชการจะทำอะไรได้ลำบาก และจะได้มีเวลาเลี้ยงหลานที่เกิดใหม่ด้วย ทั้งนี้คุณหญิงกษมาจะมีอายุครบ 60 ปีบริบูรณ์ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2552 จึงจะเกษียณอายุราชการในปีงบประมาณ 2553 เพราะเกิดหลัง 30 กันยายน โดยคุณหญิงกษมากล่าวว่าตั้งใจไว้นานแล้วว่าจะเกษียณอายุราชการเมื่ออายุครบ 60 ปี เพราะอยากพัก แต่ยังไม่ขอให้สัมภาษณ์ เพราะเรื่องนี้ควรให้ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงศึกษาธิการ เป็นคนพูด[2]

ซึ่งคุณหญิงกษมาได้รับพระราชทานพระนิพนธ์จากสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ในโอกาสครบ 5 รอบ มีความตอนหนึ่งว่า "คุณหญิงกษมา วรวรรณ เป็นนักการศึกษาที่มีความรู้สูง มีประสบการณ์ยาวนาน มีวิสัยทัศน์กว้างไกลการบริหารการศึกษา"[3]