คาลเดอร์ผู้เกิดที่ลอว์ตันในรัฐเพนซิลเวเนียในสหรัฐอเมริกาเมื่อวันที่22 กรกฎาคม ค.ศ. 1898 มาจากครอบครัวที่เป็นศิลปิน อเล็กซานเดอร์ สเตอร์ลิง คาลเดอร์ บิดาของคาลเดอร์เป็นประติมากรผู้มีชื่อเสียงผู้สร้างงานประติมากรรมสำหรับติดตั้งในที่สาธารณะหลายชิ้นส่วนใหญ่ในฟิลาเดลเฟีย ส่วนปู่ประติมากร อเล็กซานเดอร์ มิลน์ คาลเดอร์ เกิดที่สกอตแลนด์และอพยพมาฟิลาเดลเฟียในปี ค.ศ. 1868 งานที่เป็นที่รู้จักกันดีที่สุดเป็นประติมากรรมขนาดใหญ่ของวิลเลียม เพนน์บนหอตึกเทศบาลเมืองฟิลาเดลเฟีย นาเนตต์ เลเดอเรอร์ คาลเดอร์มารดาของคาลเดอร์เป็นจิตรกรภาพเหมือนอาชีพผู้ได้รับการศึกษาจากสถาบันฌูเลียนและซอร์บอร์นในกรุงปารีสราวระหว่างปี ค.ศ. 1888 ถึงปี ค.ศ. 1893 ต่อมานาเนตต์ย้ายไปอยู่ที่ฟิลาเดลเฟียเมื่อไปพบกับอเล็กซานเดอร์ สเตอร์ลิง คาลเดอร์ขณะที่กำลังศึกษาอยู่ที่สถาบันวิจิตรศิลป์แห่งฟิลาเดลเฟีย[5] บิดามารดาของคาลเดอร์สมรสกันเมื่อวันที่ 22 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1895 พี่สาวคนโตมาร์กาเร็ต หรือ เพ็กกี้ คาลเดอร์เกิดในปี ค.ศ. 1896 ต่อมาเมื่อสมรสก็เปลี่ยนชื่อเป็น มาร์กาเร็ต คาลเดอร์ เฮย์ส และเป็นผู้มีบทบาทสำคัญในการก่อตั้งพิพิธภัณฑ์ศิลปะมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์[6]

ในปี ค.ศ. 1902 เมื่ออายุได้สี่ปีคาลเดอร์ก็เป็นแบบเปลือยให้กับประติมากรรม “The Man Cub” ที่สร้างโดยบิดาที่ในปัจจุบันตั้งแสดงอยู่ที่พิพิธภัณฑ์ศิลปะเมโทรโพลิทัน ในปีเดียวกันคาลเดอร์ก็สร้างงานหนึ่งในงานชิ้นแรกๆ เสร็จเป็นช้างที่ทำด้วยดินเหนียว[7]

สามปีต่อมาเมื่อคาลเดอร์อายุได้เจ็ดปีและเมื่อพี่สาวอายุได้เก้าปี สเตอร์ลิง คาลเดอร์ก็ล้มป่วยด้วยวัณโรค บิดามารดาจึงไปรักษาตัวอยู่ที่ฟาร์มปศุสัตว์ที่ออราเคิลในแอริโซนาทิ้งลูกๆ ไว้ให้อยู่ในความดูแลของเพื่อนของครอบครัวอยู่ปีหนึ่ง[8] ครอบครัวกลับมาพบกันอีกครั้งในเดือนมีนาคมปี ค.ศ. 1906 และพักอยู่ที่ฟาร์มในแอริโซนาจนถึงฤดูใบไม้ร่วงปีเดียวกัน[9]

จากแอริโซนาครอบครัวคาลเดอร์ย้ายไปอยู่ที่แพซาดีนาในรัฐแคลิฟอร์เนีย ห้องใต้หลังคาของบ้านกลายเป็นห้องทำงานประติมากรรมห้องแรกของคาลเดอร์ เมื่อได้รับเครื่องมือชุดแรก คาลเดอร์ใช้เศษลวดทองแดงที่พบตามถนนและลูกปัดจากตุ๊กตาของพี่สาวในการทำเครื่องประดับ เมื่อวันที่ 1 มกราคม ค.ศ. 1907 มารดาก็นำคาลเดอร์ไปชมเทศกาลพาเหรดดอกไม้ประจำปีแห่งแพซาดีนา (Tournament of Roses Parade) ที่คาลเดอร์ได้ดูการแข่งรถม้าสี่ตัว เหตุการณ์ดังว่าต่อมากลายมาเป็นผลงานละครสัตว์ของคาลเดอร์[10]

ในปี ค.ศ. 1909 เมื่อเรียนอยู่ชั้นสี่คาลเดอร์ก็สลักรูปสุนัขและเป็ดจากแผ่นทองเหลืองเป็นของขวัญวันคริสต์มัสสำหรับบิดามารดา ประติมากรรมที่ทำเป็นสามมิติและเป็นจลนศิลป์ที่เคลื่อนไหวได้ เพราะจะเคลื่อนไหวเมื่อแตะเบาๆ งานประติมากรรมเหล่านี้มักจะได้รับการกล่าวถึงว่าเป็นตัวอย่างผลงานสมัยแรกที่แสดงถึงแนวความสามารถของคาลเดอร์[11]

ในปี ค.ศ. 1910 เมื่อการพักฟื้นของสเตอร์ลิง คาลเดอร์สิ้นสุดลง ครอบครัวก็ย้ายกลับไปฟิลาเดลเฟีย เมื่อคาลเดอร์ไปเข้าศึกษาอยู่ที่สถาบันเจอร์มันทาวน์อยู่ระยะหนึ่งและต่อมาโครทัน-ออน-ฮันสันในรัฐนิวยอร์ก[12] ในโครทันระหว่างที่ศึกษาในขั้นมัธยมคาลเดอร์ได้มีโอกาสทำความรู้จักกับจิตรกร เอเวอเรตต์ ชินน์ ที่คาลเดอร์สร้างระบบที่ใช้พลังแรงดึงดูดสำหรับรถไฟกล ที่คาลเดอร์บรรยายว่า:

เราแล่นรถไฟบนรางไม้ที่ยึดไว้ด้วยเข็มแหลม; เจ้าก้อนเหล็กก็แล่นลงไปตามทางลาดแข่งกับรถ เราถึงกับจุดไฟในรถบางตู้ด้วยเทียน[13]

หลังจากโครทันครอบครัวคาลเดอร์ก็ย้ายไปสปุยเทนเดวิลในบร็องซ์ เพื่อให้ไปอยู่ใกล้กับห้องทำงานที่ถนนสายสิบที่สเตอร์ลิง คาลเดอร์เช่าไว้ทำงาน ขณะที่พำนักอยู่ที่สปุยเทนเดวิลคาลเดอร์ก็เข้าศึกษาที่โรงเรียนมัธยมยองเคอร์

ในปี ค.ศ. 1912 สเตอร์ลิง คาลเดอร์ได้รับแต่งตั้งให้เป็นหัวหน้าผู้ทำการแทนของแผนกประติมากรรมของการแสดงนิทรรศการนานาชาติปานามาแปซิฟิกในซานฟรานซิสโก[14] คาลเดอร์เริ่มแสดงงานประติมากรรมในนิทรรศการที่จัดขึ้นในปี ค.ศ. 1915 ระหว่างที่ศึกษาอยู่ในระดับไฮสกูลระหว่างปี ค.ศ. 1912 ถึงปี ค.ศ. 1915 ครอบครัวคาลเดอร์ก็ย้ายไปมาระหว่างนิวยอร์กกับแคลิฟอร์เนีย ในบ้านที่อยู่ใหม่แต่ละที่บิดามารดาก็จะยกห้องใต้หลังคาไว้ให้เป็นห้องทำงานของคาลเดอร์ ในตอนปลายของสมัยเด็กคาลเดอร์พักอยู่กับเพื่อนในแคลิฟอร์เนียขณะที่บิดามารดาย้ายกลับไปนิวยอร์ก เพื่อจะได้เรียนจบได้ที่โรงเรียนมัธยมโลเวลล์ในซานฟรานซิสโก คาลเดอร์จบการศึกษาในปี ค.ศ. 1915