สมเด็จพระจักรพรรดิกวังซฺวี่เป็นพระโอรสองค์ที่สองในฉุนจิ้นอ๋องอี้เซฺวียน และพระนางเยเหอนาลา วานเจิน พระขนิษฐาในพระนางฉือสีไทโฮ่ว ดังนั้นพระจักรพรรดิกวังซฺวี่จึงมีศักดิ์เป็นพระภาคิไนยของพระนางซูสีไทเฮา [1] ในวันที่ 12 เดือนมกราคม พ.ศ. 2418 จักรพรรดิถงจื้อเสด็จสวรรคตโดยไม่มีพระราชโอรส จึงทำให้ต้องมีการเลือกฮ่องเต้พระองค์ใหม่ ซึ่ง พระนางซูอันไทเฮา เลือก พระโอรสในกงจิ้นอ๋องเป็นฮ่องเต้องค์ใหม่ แต่พระนางซูสีไทเฮาผู้ครองอำนาจเหนือกว่าพระนางซูอันไทเฮาในขณะนั้นได้เลือก องค์ชายไจ้เถียน (จักรพรรดิกวังซฺวี่ในอนาคต) พระโอรสในฉุนจิ้นอ๋อง ซึ่งการเลือกองค์ชายไจ้เถียนเป็นจักรพรรดิพระองค์ใหม่ ถือว่าผิดธรรมเนียมของการสืบราชสมบัติของราชวงศ์ชิง ที่ต้องเลือกจักรพรรดิองค์ใหม่เป็นสมาชิกราชวงศ์รุ่นถัดไปจากจักรพรรดิพระองค์ก่อน การเลือกนัดดาของพระนางเป็นจักรพรรดิพระองค์ใหม่นั้นก็ได้รับความเห็นชอบจากสมาชิกในราชวงศ์

พระนามของพระองค์ว่าไจ้เถียนนั้น ถือว่าเป็นสมาชิกราชวงศ์ในรุ่นที่หลังจากพระปิตุลา(ลุง)ของพระองค์ คือ จักรพรรดิเสียนเฟิง ดังนั้นจึงถือว่าพระองค์เป็นรัชทายาทของจักรพรรดิเสียนเฟิงมากกว่าที่จะเป็นรัชทายาทของพระจักรพรรดิถงจื้อ พระภาดา (ลูกพี่ลูกน้อง) ของพระองค์ ดังนั้นเพื่อรักษาธรรมเนียมในการสืบราชสมบัติจากพระบิดาสู่โอรส จึงถือให้พระจักรพรรดิกวังซวีเป็นโอรสบุญธรรมของพระจักรพรรดิเสียนเฟิง

พระองค์ทรงครองราชย์ตั้งแต่พระชนมายุ 4 พรรษาและใช้ชื่อ กวังซฺวี่ เป็นชื่อศักราชในรัชสมัยของพระองค์ ดังนั้นพระองค์จึงรู้จักในนาม สมเด็จพระจักรพรรดิกวังซวี พระองค์ทรงเป็นโอรสบุญธรรมของพระนางซูสีไทเฮา ในตอนที่พระจักรพรรดิยังทรงพระเยาว์นั้น พระพันปีหลวงฉืออันและ พระพันปีหลวงฉือสีป็นผู้สำเร็จราชการร่วมกัน และพระองค์ได้รับการศึกษาในวัยเยาว์จากราชครูเวิงถงเหอ