Захаров, який досліджував біографію Феодосія Добржанського, пише: «В його родоводі злилися польські й українські корені: батько походив із шляхетського роду, мати була донькою й онукою православних священиків» У 1909 році родина Добржанського переїхала до Києва. Тут він навчався в Шостій київській гімназії, де був єдиним здібним у біології учнем, а тому вчитель Анатолій Поляков дозволяв йому вільно користуватися мікроскопом і кабінетом природознавства. У 1917—1921 роках навчався на фізико-математичному факультеті Київського університету, спеціалізувався на кафедрі зоології, де працював під керівництвом ентомолога Віктора Лучника, а надалі зоолога та цитолога Сергія Кушакевича.