Era figlio secondogenito del Granduca Pietro Leopoldo e di Maria Ludovica di Borbone-Napoli; in quanto figlio cadetto fu destinato al trono del Granducato per un complicato gioco dinastico: essendo rimasto senza figli lo zio, l'imperatore Giuseppe II d'Austria, la successione sarebbe toccata prima al padre e poi al fratello maggiore Francesco, date anche le clausole internazionali che stabilivano l'impossibilità di unire la corona toscana a quella austriaca.