Хотя одним из наиболее распространенных вариантов произношения имени и фамилии актрисы является «Zoo-ee Dee-shan-ell» (Зу-и Ди-шан-элл), правильный вариант - «Zoh-ee Day-shan-ell» (Зо-и Дэй-шан-элл).
В начале карьеры исполнила главную роль в клипе группы The Offspring на композицию 'She's Got Issues'.
Полное имя - Зои Клэр Дешанель.
Её старшая сестра - Эмили Дешанель - также актриса.
Зои - дочь номинанта премии «Оскар» кинооператора Калеба Дешанеля и актрисы Мэри Джо Дешанель (Уэйр).
У Зои Дешанель и её мужа Джейкоба Печеника двое детей: дочь Эсли Оттер (род. 2015) и сын Чарли Вульф (род. 2017).
Умеет играть на пианино и гавайской гитаре.
Ходила в одну школу с партнершей по фильму «Почти знаменит» Кейт Хадсон.
Зои - правнучка Поля Дешанеля, 11-го президента Франции.