Elle est la fille d’un pharmacien écossais[2]. Elle vient à 15 ans à Paris comme jeune fille au pair dans la famille de Paul Bert qu'elle épouse en 1865[1]. Cette relation est l'objet d'un essai : From Banff to Hanoi : romance of teenager, Josephine Clayton or Bert, 1846-1916 écrit par Alan Alexander.
Paul Bert et Josephine Clayton sont les parents de trois filles[2] :
Josephine Clayton fréquentait Aglaé Desnoyers, épouse d'Alphonse Milne-Edwards, qui mentionne une de leurs rencontres dans sa correspondance[2].
La confession religieuse protestante réformée de Josephine Clayton semble avoir notablement influencée Paul Bert notamment par l'approche calviniste qui consiste à placer la patrie au-dessus de la pratique religieuse[3],[4].
