奧巴馬的血統和美國當今社會一樣多元化，他的母親是地道的美國白人。研究者發現，從血統上看，奧巴馬絕對是做總統的料，奧巴馬竟和美國三位總統有血緣關係。奧巴馬的外祖父母的祖上來自英國、德國和愛爾蘭，與前總統杜魯門家族的祖先有血緣關係。奧巴馬家族和布什家族的親緣關係可以上溯到17世紀，他們往上數10代就能找到同一個祖先。而奧巴馬和副總裁切尼也有親緣關係，兩人是同一個祖先的第9代子孫。不過這對不少美國人而言都不是稀奇的事，係譜學家稱，畢竟許多美國人的祖先都來自英格蘭。
1942年11月27日，奧巴馬的母親雪莉·安·鄧漢姆出生在美國堪薩斯州維奇托市，後來與父母遷居夏威夷。奧巴馬的母親身上有切羅基人(北美印第安人的一支)的血統，她們家族的一個遠祖是純種切羅基人。
1960年，就讀於夏威夷大學的18歲的雪莉結識了老奧巴馬。兩人頂住壓力結為連理，並於1961年8月4日生下小奧巴馬。在1960年代，美國白種人與非白種人之間的跨種族通婚的美國仍然是一項重罪，但是奧巴馬的父母不惜以身試法。
從下麵這件小事我們可以感覺到雪莉是個非常好脾氣的女孩，奧巴馬在其中自傳中回憶了這件事，這是奧巴馬的母親對他講的，有一回，"父親叫母親在學校的圖書館等他。當母親到那的時候，父親還沒到，天氣很好，母親躺在圖書館前的椅子上睡著了。一個小時後，父親和他的幾個朋友出現了。母親也醒了，父親說:'你看，我說了她是個好女孩，她一定會等我的。'"
雪莉的父母堅決反對女兒嫁給老巴拉克，理由不僅因為他是黑人，而且他在赴美前已在肯尼亞結婚生子。而且老奧巴馬的父親――也就是奧巴馬的爺爺在得知兒子和一個美國白人女孩的結婚意願時，竟然給奧巴馬的外祖父寫來一封信，明確表示反對自己的兒子和白人女孩結婚，聲稱"我不想讓奧巴馬家族的血統被一名白人婦女玷汙"。也許這位爺爺頗有些家國情懷，仍然對美國當初販賣黑人奴隸的曆史並至今未賠償抱有根深蒂固的反感。
奧巴馬的母親不想讓奧巴馬因為父親放棄和她的婚姻而記恨他的父親，她總是說這不是他父親的過錯，她把責任推給奧巴馬在肯尼亞老家的爺爺。
和老巴拉克離婚後，奧巴馬的母親嫁給了印尼留學生羅羅·蘇托洛，後來生下一個女兒瑪雅。