李四光原名李仲揆，1889年10月26日出生於湖北省黃岡縣一個教師家庭裏。父親李卓侯先生是個出了名的好塾師，他教書認真，非常愛護學生。李先生的先祖原姓“庫裏”，是蒙古族人。由於家境貧寒，無法生存，先祖從內蒙那邊討飯南下，流落到湖北黃岡回龍山，與漢族兄弟們居住在一起，和睦相處，後來改為“李”姓。李四光排行老二，父親給他取名叫“仲揆”。小仲揆天資優厚，聰明可愛，咿呀學語時就抱著父親的書本好奇地翻著瞧著，父親高興極了：“好小子，愛念書太好了，為父會滿足你的！”在兒子兩三歲時就開始教他識字，小仲揆記性很好，進展很快，四五歲時肚裏就裝進了兩千多漢字，還有不少唐詩宋詞和童話故事。
小仲揆是個好動腦筋的機靈鬼，凡是新鮮東西他都愛靠上去瞅一瞅，歪著小腦袋想一想，非得琢磨出其中的“奧秘”來不可，當“弄清所以然”之後，他就自己動手去設計、去製造。舊時過大年，特別是元宵節，不論富戶還是窮家，家家門前都掛個大紅的門打，到了晚上更熱鬧，大半的小孩差不多人人手裏總提著個點蠟燭的花燈。一般孩子隻是到時候要個燈籠來比好看，湊熱鬧，而五歲的小仲揆卻另是一番做派：他在節前就坐在屋後親手製作燈籠，先將竹子割成篾片，再將篾片刮成絲條，按照自己的設計，別出心裁地編紮成他想象的神話人物如孫悟空、豬八戒、哪吒、或各種動物如牛、羊、馬等，而後再糊上紅色、粉色的彩紙，還自己用毛筆在上麵寫個“福”字。過節的晚上，一排燈籠串掛在門口，點上蠟燭後，真是五花八門，異彩紛呈，吸引著左鄰右舍的孩子前來觀看，連大人們都為他的聰明和好手藝感到驚訝。
李四光父親是教書先生，沒有時間照顧家裏，家裏的活全落在母親一個人的肩上。那時候，生產技術很落後，人們吃的米不是用機器來去皮，而是要全靠人力。一家人吃的米全靠母親一個人來踩踏板舂米，每當聽到“咚、咚”的聲音，小李四光就知道是母親又在舂米了，每到這個時候，他就會放下書本跑過去對母親說：“我也來！”
可是，踩沉重的石杵踏板即使對大人來說也是一件很費力的事情，更別說小小的李四光了，他隻能踩幾下就踩不動了，隻能讓母親來踩。看著母親累得汗流滿麵，可是自己又幫不了，小李四光很心疼又很著急，不知道自己該怎麼辦。
一天，他從外麵找來了繩子，綁在了石杵的另一頭，然後自己站在踏板上，拉著繩子的一頭，當往下踩踏板時，也用力拉繩子，這樣石杵就動起來了，而且比以前省力多了。母親看著在踏板上的像個小大人的兒子又是歡喜又是心疼。
這種愛動腦筋、喜歡思考的習慣伴隨了李四光一生，他以後的任何一項發現與成功，都離不開這樣的好習慣。
六歲的小仲揆在私塾讀書，沒有辜負父母的期望。他虛心好學，勤奮刻苦，白天聽先生講課，晚上跟哥哥一起在燈下做作業，背古文詩詞，在同齡的孩童中，他的成績總是最優秀的。
小仲揆漸漸長大了，誌向也越來越高遠了。聽說武昌城裏的高等小學堂，課程多種多樣，除了學習詩詞古文外，還有算學、地理、體育、美術，以及許多有趣的手工技術活動，他心裏十分向往。
1902年秋，李仲揆在父親的鼓勵下，從回龍山趕到武昌高等小學堂報名。路上，他坐著小船，看到帝國主義的軍艦耀武揚威，橫衝直撞，便說：“他們這麼欺負人，就沒人管嗎？”那船老大說：“他們在軍艦上支著大炮，清政府都不敢管，咱老百姓哪管得了？”到了漢口，他看到城裏有的建築很古怪，便對船老大說：“這房子怎麼這樣古怪呢？”“聽說那是帝國主義的租界，連住在那邊的中國人都由他們管。”船老大說。
帝國主義的侵略魔爪，深深刺痛了少年李四光的心。他立誌要考上高等小學，學好本領，將來為中國人爭氣！