Aziz Sancar lahir pada 8 September 1946 dari keluarga kelas menengah ke bawah di distrik Savur, Provinsi Mardin, Turki Tenggara. Kakak tertuanya, Kenan Sancar, adalah pensiunan brigadir jenderal di Angkatan Bersenjata Turki.
Ia adalah sepupu kedua dari politisi Mithat Sancar, yang merupakan anggota parlemen dan ketua HDP. Ia adalah anak ketujuh dari delapan bersaudara.
Orang tuanya tidak berpendidikan, namun, mereka sangat menekan pendidikannya. Ia dididik oleh guru-guru idealis yang menerima pendidikan mereka di Institut Desa, ia kemudian menyatakan bahwa ini merupakan inspirasi besar baginya.
Sepanjang masa sekolahnya, Sancar memiliki kesuksesan akademis yang luar biasa yang dicatat oleh guru-gurunya. Ia ingin belajar kimia saat di sekolah menengah, tetapi dibujuk untuk belajar kedokteran setelah lima teman sekelasnya juga masuk kedokteran bersamanya. Oleh karena itu, ia belajar kedokteran di Fakultas Kedokteran Universitas Istanbul.
Sancar menerima pendidikan dasar di dekat kota asalnyaSavur. Ia kemudian menyelesaikan gelar MD-nya diUniversitas Istanbul Turki pada tahun 1969 dan lulus dari sekolah sebagai siswa terbaik. Ia menyelesaikan gelar PhD-nya pada enzim fotoreaktivasiE. colipada tahun 1977 diUniversitas Texas di Dallas di laboratorium Claud Stan Rupert, sekarang Profesor Emeritus.
