Фамилия Адонисова — редкий случай, когда в основе лежит не имя или прозвище, а мифологический образ. Прямое значение — «принадлежащая Адонису» или «дочь/жена Адониса». Но здесь есть важный нюанс: в русской традиции фамилии на -ов/-ев обычно образовывали от имени отца (Иван — Иванов), а Адонис — не христианское, а античное имя. Это сразу указывает на нетипичное происхождение.

Скорее всего, фамилию дали не по имени, а по прозвищу. Адонисом в народе могли называть очень красивого мужчину (по аналогии с мифом о боге красоты), либо, с иронией, щеголя или слишком самовлюблённого человека. В русской среде такие «высокие» прозвища — от Аполлона до Венеры — давали с долей насмешки или удивления. Женская форма Адонисова закрепилась, если носительницей была женщина (вдова или дочь), но исходное прозвище относилось к мужчине-предку.

Менее вероятная, но возможная версия — искусственное происхождение. В XIX веке семинаристы иногда получали фамилии из античной мифологии при поступлении в духовные училища. Адонисов (или Адонисова) могла стать «благозвучной» заменой для простой русской фамилии. В этом случае никакой связи с реальной внешностью предка нет — просто книжная выдумка.

Географически фамилия не привязана к одному региону, встречается крайне редко, в основном в центральной России. Интересно, что ударение в ней, скорее всего, падает на второй слог: Адóнисова, а не Адони́сова, — так как в русском языке мифологическое имя Адонис произносится с ударением на «о».