ベルヌーイ家は祖先は、フランドルのアントウェルペンで医師をしていたレオン・ベルヌーイ。アントウェルペンを含む南ネーデルラントは当時カトリックのスペイン領。ヨハン・ベルヌーイの父親はバーゼル市の指導者であったフランス系ニコラ・ベルヌーイ（1623年 - 1708年）。レムニスケートに名前の残る数学者ヤコブ・ベルヌーイ（1654年 - 1705年） はニコラの長男、ヨハン・ベルヌーイは10番目の子である。ベルヌーイ家は17世紀から18世紀にかけて少なくとも8人の数学者を輩出した。ヨハンの子であるニコラスII世（英語版）、ダニエル、ヨハンII世の3人、また、ヤコブの弟でありヨハンの兄である画家のニコラの子であるニコラも数学者。
