Lucio Antonio era figlio di Iullo Antonio, figlio a sua volta del triumviritriumviro [[Marco Antonio]] e di [[Fulvia (moglie di Marco Antonio)|Fulvia]]. Sue zie paterne erano [[Antonia maggiore]], nonna di [[Nerone]], e [[Antonia minore]], moglie di [[Druso maggiore]] e madre di [[Claudio]]. La madre Marcella era figlia di [[Gaio Claudio Marcello (console 50 a.C.)|Gaio Claudio Marcello]] e di [[Ottavia minore]], sorella di [[Augusto]]. Il fratello della madre, [[Marco Claudio Marcello (nipote di Augusto)|Marco Claudio Marcello]] era inoltre il marito della figlia di Augusto, [[Giulia maggiore (figlia di Augusto)|Giulia maggiore]]. Aveva due fratelli: Gaio Antonio e [[Iulla Antonia]].
