ولد أوتو فاربورغ فيفرايبورغ بولاية بادن الألمانية في8 أكتوبر1883، وكان أبوه ـ إميل فاربورغ ـ فيزيائيًا بارزًا ينتمي إلى عائلة فاربورغ ذات المكانة في ألتونا بهامبورغ. تحول فاربورغ الأب إلى المسيحية بعد خلاف مع والديه اليهوديين المحافظين. أما أمه فكانت ابنة إحدى عائلات بادن البروتستانتية التي يعمل أبناؤها بالصيرفة والعمل الحكومي.
درس أوتو فاربورغالكيمياء على يد العالم ذي الصيت الذائعإميل فيشر، وحصل على درجة الدكتوراه في الكيمياء فيبرلين سنة1906، ثم تتلمذ على لودولف فون كريل (بالألمانية:Ludolf von Krehl) وحصل على شهادة الطب منهايدلبرغ سنة1911.
عمل فاربورغ بين عامي1908و1914 في محطة نابولي لعلم الأحياء البحرية فينابوليبإيطاليا، حيث أجرى بعض الأبحاث. وقُدّر له ـ بعد أن ترك المحطة ـ أن يعود إليها زائرًا أكثر من مرة، وأن يظل على صداقته لأسرة مدير المحطة طوال حياته.
أوتو إتش واربورغ ، 1931
كان فاربورغ فارسًا، وظل يمارسالفروسية طوال حياته، وقد كان ضابطًا في سلاح الفرسان على الجبهة أثناءالحرب العالمية الأولى، وأهّله ذلك لنيل وسام الصليب الحديدي. وقد قال فاربورغ فيما بعد إن هذه التجربة كان لها الفضل في منحه رؤية عميقة في «الحياة الحقة» خارج حدود المؤسسة الأكاديمية. وقرب نهاية الحرب ـ عندما تأكد بما لا يدع مجالًا للشك أن دفة الحرب تنحو بعيدًا عنألمانيا ـ كتبألبرت أينشتين (الذي كان صديقًا لوالد فاربورغ) إلى فاربورغ ـ باسم أصدقائه ـ مناشدًا إياه ترك الجيش والعودة إلى المؤسسة الأكاديمية؛ لأن فقدان مواهبه بمثابة مأساة للعالم. وقد نشات فيما بعد صداقة بين فاربورغ وأينشتين، وكان لأبحاث أينشتين في الفيزياء أثر كبير على أبحاث فاربورغ الكيميائية.