Фамилия Амброссимов — редкий случай в русском ономастиконе, и её редкость напрямую связана с историей произношения и записи церковного имени. В основе фамилии лежит народная, разговорная форма крестильного имени Амвросий — Амброссим. Само имя Амвросий восходит к греческому ambrotos — «бессмертный, божественный», его носил, например, святой Амвросий Медиоланский. В быту, особенно среди простых людей, сложное для произношения имя упрощали: Амвросий превращался в Абросима, а в некоторых говорах — в Амбросима. Двойное «с» в фамилии (Амброссимов) — ключевая деталь, которая могла закрепиться под влиянием книжного написания или как графическая особенность, встречающаяся в фамилиях духовенства. В синодальных списках и клировых ведомостях XIX века нередко встречаются двойные «с» у семинаристов: так подчёркивали книжное происхождение имени, отличное от простонародного «Абросимов».

Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: Амброссимов буквально значит «сын Амброссима». По сословной принадлежности предки могли быть крестьянами или мещанами, но именно двойное «с» делает версию о церковной среде более убедительной. Семинаристы часто получали фамилии при поступлении, и им было важно дистанцироваться от простонародных вариантов вроде Абросимов. Таким образом, Амброссимов — это более архаичный, «учёный» вариант фамилии от того же корня, что и массовые Абросимовы или Амвросимовы.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и центральным губерниям, но везде остаётся крайне редкой. В современных справочниках и телефонных книгах её носители насчитываются единицами. Если сравнить её с однокоренными фамилиями, то Абросимов встречается в десятки раз чаще, а Амвросимов — почти исчезнувшая форма. Амброссимов же занимает промежуточное положение: это не массовая крестьянская фамилия, но и не дворянская — скорее, след грамотного, возможно, церковного предка, который настоял на точной записи своего имени.