Barbara McClintock nacque ad Hartford, nel Connecticut nel 1902, da Sara Hardy McClintock, pianista e pittrice, e da Thomas McClintock, di professione medico. Si appassionò alla scienza fin dalle scuole superiori, e si iscrisse poi alla Cornell University, intenzionata a proseguire gli studi in genetica. A quell'epoca, tuttavia, gli unici corsi di genetica erano quelli del Dipartimento di miglioramento vegetale, il cui accesso era vietato alle donne. La McClintock dovette perciò aggirare il problema, iscrivendosi al Dipartimento di botanica e specializzandosi poi in citologia, portando genetica come materia accessoria. Dopo la laurea, lavorò per breve tempo per la stessa Cornell University, come assistente retribuito, occupandosi della citogenetica del mais. Alcuni dei suoi lavori sui cromosomi della pianta di mais vennero pubblicate su "Science".