Halet Çambel, Almanya’da askeri ataşelik görevini yürüten, Mustafa Kemal’in yakın dostu “Kurmay Albay Hasan Cemil Bey” ile, Berlin Büyükelçisi “İbrahim Hakkı Paşa’nın” kızı “Remziye Hanım’ın” üçüncü çocuğu olarak 27 Ağustos 1916’da dünyaya geldi. Babası Hasan Cemil Bey, Irak cephesinde 51. Piyade Alayı komutanı olarak savaşmış ve savaşta bozulan sağlığının tedavi edilmesi gerektiğinden bu göreve verilmişti. Büyük savaşın en şiddetli yıllarıydı. Bu nedenle ülkelerine dönmeleri mümkün olmadığından; Halet, okumaya özel hocalardan ders alarak Almanya’da başladı. 1924 yılına kadar ailesiyle birlikte Almanya ve İsviçre’de kaldı. Halet, yurda döndüğünde, nihayet kurulmuş olan ve kız çocuklarının da eğitim alabilmesi yasalarla güvence altına alınan genç Türkiye Cumhuriyeti’yle tanıştı. Daha ortaokul çağında bir çocuk olmasına rağmen, ömrünün sonuna kadar gururla taşıyacağı “cumhuriyet” fikrini hemen benimsedi. Ancak ilkokulda Türkçe eğitim görmediği için, yabancı dilde eğitim veren bir okula devam etmesi gerekiyordu. O nedenle, çoğunluğu gayr-i Müslimlerden oluşan “Arnavutköy Amerikan Kız Lisesi”ne devam etti. Lise çağlarına geldiğinde artık, günümüz modern üniversitelerinin eğitim standardına yakın bir eğitim görmeye başladı. Dersler tek bir kitaptan okutulmuyor, her öğrenci, konuyu hangi kitaptan isterse oradan öğreniyordu. Böylece aynı konu üzerine, farklı görüşler hakkında fikir sahibi olabiliyorlardı. Bu da çok açılı ve eleştirel bir öğretimin gerçekleşmesini sağlıyordu. 

Halet Çambel başlarda fiziğe yatkınlık duyuyordu. Dönemin ünlü fizikçilerinin çağdaş fikirlerinden etkileniyor ve o da bu konularda çalışma yürütmek istiyordu ancak ders aldığı fizik öğretmenine bir türlü içi ısınmıyordu. O da anlatım şekline yakınlık duyduğu matematik öğretmeninden etkilenerek, matematiğe ilgi duymaya başladı. Gittiği okulda, matematik, fizik ve İngilizce alanlarında başarılı olan öğrencilere bir seçmeli ders seçme hakkı sunuluyordu. Okçuluk ve biniciliğe ilgisi olan Halet, tercihini eskirimden ve sanat tarihinden yana kullandı. Sanat tarihi hocasından çok etkileniyordu. Onunla beraber İstanbul’un tarihi yerlerine gerçekleştirdikleri geziler, onun arkeoloji alanına yatkınlığının temellerini atıyordu. Lise yılları boyunca eskirim ve sanat tarihi dersleri alan Halet, liseden mezun olunca öğrendiklerinin ona ne gibi kapılar açacağından habersizdi.