В автобиографии, написанной в 1925 году, Н. И. Бухарин характеризует свою мать как женщину умную, трудолюбивую, на редкость честную, «не чаявшую в детях души и в высшей степени добродетельную».[3] Ее сестра была матерью известного советского историка академика Н. М. Лукина, на сестре которого Надежде Михайловне Н. И. Бухарин женился в 1910 году. В семье родителей Бухарина было шестеро детей, но выжили только три брата: Николай, Владимир и Петр. Младший брат Петр погиб на Туркестанском фронте от тифа в 1918 году. К нелегкой судьбе Владимира мы еще вернемся.
Родители, работавшие вместе в одной школе, уделяли детям много внимания. Николаю не было еще и 5 лет, когда он научился читать и писать. С раннего детства у него проснулся интерес к естествознанию. Он с увлечением читал «Жизнь животных» Брема, книги Д. Н. Кайгородова, К. А. Тимирязева. Ему удалось собрать богатую коллекцию жуков и бабочек.
В 1926 году журнал «Огонек» поместил подборку биографических материалов из жизни видных большевиков. С вопросом: «Довольны ли Вы Вашим сыном?» журналист Вал. Суханов обратился к родителям ряда известных деятелей. На вопросы о Николае Бухарине отвечал отец Иван Гаврилович (мать Николая Ивановича умерла еще до революции, в 1915 году), в это время корректор 27-й типографии «Красная печать». Ему было 64 года, из которых 40 он проработал учителем.
«Николай был резвый, расторопный. Большое пристрастие имел к гербариям и рисованию. Как выдается свободная минута (а уроки в гимназии занимали много времени), так и начинает засушивать разные цветочки да бабочки. Настолько хорошо изучил это дело, что знал назубок историю каждого растения и насекомого. Не раз с матерью мы говорили: „Ну, должен из Коли хороший естественник выйти“. Однако ошиблись в расчетах. Еще страсть у Николая была. Рисование. Одно время даже в Академию художеств думали отдать. Ведь еще маленький был, а масляными красками прекрасно картины писал. Да и теперь не забывает рисовать, — прерывает свой рассказ Иван Гаврилович. — Как получит отпуск, так всегда вспомнит старое искусство художника.
Способный был мальчик, — плохого сказать ничего нельзя. А учиться любил — страсть. Так и первую московскую гимназию с золотой медалью кончил.
— Ну а революционными делами начал рано интересоваться?
— Да. Уже в последнем классе гимназии Николай стал по собраниям ходить, почитывать запрещенную литературу. Сначала неприятно как-то было — обыски, справки разные порядочно меня тревожили. Ведь вы сами поймите: у меня на квартире интернат учеников содержался, а тут к нам с обыском пришли, какая тут приятность!