Wozniacki was born in Odense, Denmark, the daughter of Polish immigrants, Piotr Woźniacki and Anna Woźniacka. Anna played on the Polish women's national volleyball team, and Piotr played professional association football. The couple moved to Denmark when Piotr signed for the Danish football club Boldklubben 1909.

Rodzice Karoliny Woźniackiej są Polakami, matka Anna była reprezentantką Polski w siatkówce, a ojciec Piotr był piłkarzem. Karolina zwyciężyła w 27 turniejach WTA w grze pojedynczej. W Wielkim Szlemie osiągnęła finał US Open 2009 i 2014.

Wozniacki ist die Tochter von Anna und Piotr Wozniacki, die beide aus Polen stammen. Die Mutter spielte in der polnischen Volleyball-Nationalmannschaft. Der Vater war früher Fußballprofi und spielte unter anderem beim SV Waldhof Mannheim und ist heute als Trainer und Berater seiner Tochter tätig.