Фамилия Адельгейм — одна из тех, что сразу выдают немецкое или еврейское (ашкеназское) происхождение. Она составная, типичная для немецкой ономастики: первая часть «Adel» переводится как «благородный», «знатный», вторая — «Heim» означает «дом», «жилище». В буквальном смысле Адельгейм — это «благородный дом» или «родовое поместье». Такие фамилии часто давали не крестьянам, а людям, имевшим отношение к владению землёй или проживавшим в усадьбе, либо же это была искусственная фамилия, которую в XIX веке выбирали себе еврейские семьи при обязательной паспортизации в Австро-Венгрии и Германии.

В России фамилия встречается с XVIII–XIX веков, в основном среди обрусевших немцев и евреев. В письменных источниках можно найти варианты написания: Адельгейм, Адельгеймъ, реже — Адельхайм (ближе к немецкому произношению). Географически носители фамилии селились в Поволжье, Прибалтике, на юге Украины (в бывших немецких колониях) и в западных губерниях черты оседлости. В советское время фамилия не утратилась, но стала реже из-за эмиграции и ассимиляции.

Словообразовательная модель проста: фамилия не имеет русского суффикса, она вошла в язык целиком, как заимствованная основа. В отличие от фамилий с окончанием -ов, -ин или -ский, Адельгейм не склоняется по падежам в мужском роде (Иван Адельгейм, Ивана Адельгейма), а женский вариант остаётся неизменяемым. Это указывает на то, что фамилия не прошла русификацию и сохранила иноязычную форму.

Изредка встречается версия, что фамилия может быть топонимической: в Германии есть несколько небольших населённых пунктов с названием Adelheim (например, в Баварии или Баден-Вюртемберге). В таком случае предок мог получить фамилию по месту, откуда он родом. Эта гипотеза правдоподобна, но менее распространена, чем смысловая — от прозвища или статуса владельца «благородного дома». В любом случае, корень «Adel» чётко указывает на социальный контекст: носитель фамилии или его предки ассоциировались с привилегированным положением, хотя бы номинально.