במקורה הייתה ארטמיס אלת הציד והשגיחה על מרחבי השדות ועל חיות הבר, ההרים והחורשות. היא תוארה כאלה יפהפייה שכמעט השתוותה ביופיה לאפרודיטה. לארטמיס היו שבע נימפות בפמלייתה שנקראו פליאדות. האלה עצמה לא חפצה בנישואין או באהבה ודרשה מהנימפות ששירתו אותה לשמור על בתוליהן. ארטמיס הייתה אכזרית, והטילה אימה כשכעסה אך לרוב הייתה שלווה.

ארטמיס הייתה הפטרונית של העיר דלפי. סמלה היה חץ וקשת זהובים ולעתים תוארה כשסהר הירח מעל ראשה. חיות בר רבות מקודשות לה, והיא הייתה מלווה תמיד בכלב ציד או בצבי. בנוסף, מקודשים לה עץ הברוש ופסגות ההרים. לכבודה נבנה מקדש ארטמיס באפסוס - אחד משבעת פלאי עולם.

ארטמיס הייתה בתם של ראש האלים זאוס ובת הטיטאנים לטו ואחותו התאומה של אפולו. כשנודע להרה, אשתו של זאוס, כי לטו בהריון מבעלה, היא אסרה על לטו ללדת על היבשה. לכן, לטו נאלצה ללדת את התאומים אפולו וארטמיס באי דלוס (או אורטיגיה לפי גרסה אחרת), שהמרה את פי הרה והסכים לקבלה. אגדה אחרת מספרת כי הרה חטפה את איליתיה אלת הלידות, כדי למנוע מלטו המעוברת ללדת את ילדיה, אך האלים האחרים כפו עליה לשחרר את איליתיה. לחלופין, ארטמיס נולדה ראשונה וסייעה לאמה בלידת אחיה הצעיר אפולו. על פי גרסה נוספת של המיתוס, ארטמיס נולדה יום לפני אפולו באי אורטיגאיה. היא סייעה ללטו להגיע לדלוס, שם נולד אפולו. אגדה נוספת מספרת שבלידת ארטמיס נצבעו שני דקלים בכסף וכאשר אפולו נולד נצבע עץ זית בזהב.