Роден е на 10 октомври 1861 година в имението Стуре Фрьон, недалеч от Осло, в семейство на секретар на окръжен съд. Още като юноша става първокласен скиор и нееднократно печели шампионатите на Норвегия по ски. След завършване на средното си образование постъпва в университета в Кристияния (сега Осло), във факултета по зоология.
Едва 20-годишен, през 1882 г. се отправя на биоложка практика на кораба „Викинг“ в Гренландско море, който ловува тюлени. Именно това плаване в Арктика има решаващо значение за по-нататъшната му дейност като полярен изследовател. След завършване на образованието си през 1883 г. става лаборант по зоология в Бергенския музей. От 1885 до 1886 г. работи в университета в Парма, Италия, при професор Голджи и в първата в Европа морска биоложка станция в Неапол. През 1886 г. е удостоен с голям златен медал на Кралската Академия на науките за своите изследвания по строежа на клетъчния апарат на нервната тъкан и получава докторска степен.