Фамилия Андрамонов — редкий случай, когда с первого взгляда понятна основа, но неясен её источник. Если отбросить суффикс -ов (указывающий на принадлежность: «чей?» — Андрамонов, то есть сын Андрамона), остаётся личное имя Андрамон. В русском именослове такого крестильного имени нет, но оно легко выводится из греческого Андро́ник (Andronikos — «победитель мужей»), которое на Руси давали при крещении. Механизм упрощения типичен: Андроник → Андрамон через перестановку согласных и утрату суффикса -ик. В народной речи имя Андроник нередко звучало как Андрон, а форма Андрамон могла закрепиться под влиянием диалектного произношения или как уменьшительно-обиходный вариант.

Словообразовательная модель здесь архаичная: суффикс -ов крепится прямо к основе имени, без промежуточных уменьшительных суффиксов (-к-, -ш-). Это говорит о том, что фамилия сложилась не в крестьянской среде, где предпочитали формы вроде Андроников или Андронкин, а скорее в среде служилых людей или однодворцев южных окраин. В документах XVI–XVII веков встречаются фамилии на -онов от имён на -он (Антон, Семён), но Андрамонов стоит особняком: основа усечена, но не до конца, что выдает попытку «облагородить» просторечное имя под книжный лад.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским областям — Курской, Воронежской, Ростовской. В переписях XIX века Андрамоновы записаны преимущественно как государственные крестьяне и однодворцы (потомки пограничной стражи). Встречается также вариант написания Андрамоновъ с твёрдым знаком на конце — это не ошибка, а дореволюционная орфографическая норма, по которой фамилии на согласный писали с «ером» в именительном падеже.

Других версий происхождения, кроме как от Андроника, ономастика не предлагает. Связь с греческим словом «андрос» (мужчина) или с тюркскими корнями маловероятна: суффикс -онов однозначно указывает на славянскую патронимическую модель, а имя Андрамон — чисто русское народное переосмысление греческого канона.