Die als Tochter des Fürsten Victor II. von Anhalt-Bernburg-Schaumburg-Hoym und der Prinzessin Amalie von Nassau-Weilburg geborene Adelheid entstammte einer Verbindung bedeutender mitteldeutscher und rheinischer Hochadelshäuser. Gemeinsam mit ihren drei Schwestern erhielt sie eine dem dynastischen Rang entsprechende, sorgfältige Erziehung auf dem anhaltischen Stammsitz Hoym.

Durch ihre Vermählung mit dem damaligen Erbprinzen August von Oldenburg, dem späteren Großherzog, trat sie in das Haus Holstein-Gottorp ein. Aus dieser Verbindung gingen zwei Töchter hervor, von denen die ältere, Amalie, als Gemahlin Ottos I. spätere Königin von Griechenland wurde.

Adelheids kurzes Wirken am Oldenburger Hof war geprägt von den repräsentativen Verpflichtungen einer Erbprinzessin in der Epoche der Restauration. Ihr früher Tod führte zu einer erneuten dynastischen Verflechtung zwischen Oldenburg und Anhalt-Bernburg-Schaumburg-Hoym, als ihr Witwer in zweiter Ehe ihre jüngere Schwester Ida heiratete.