Фамилия Андрофагин — редкая и этимологически неочевидная. Если отбросить суффикс -ин, который в русских фамилиях указывает на принадлежность («чей?» — сын Андрофага), перед нами основа «Андрофаг». Сразу бросается в глаза греческий корень «андр-» (человек, мужчина) и «-фаг» (пожиратель). В античной географии Геродот упоминал народ андрофагов — «людоедов», живших, по его описанию, где-то к северу от скифов. Однако прямое прозвище «Людоед» в качестве основы для фамилии маловероятно: слишком мрачно и нехарактерно для русской антропонимии.

Скорее всего, перед нами книжная, семинарская фамилия. В духовных училищах XVIII–XIX веков ученикам нередко давали фамилии по античным или библейским мотивам, часто с налётом учёной иронии. Семинарист мог получить фамилию Андрофагин за угрюмый нрав, худобу или, напротив, за отличное знание греческого. Вторая, более прозаичная версия, связывает фамилию с диалектным словом «андроф» или «антроф» — так в некоторых говорах называли вид рыбы или, реже, неказистого человека. Тогда Андрофагин — сын Андрофа, прозванного за сходство с этой рыбой или за несуразный вид.

Андрофагин — фамилия не массовая. Встречается она в основном в центральных областях России и в Поволжье, что косвенно подтверждает её семинарское происхождение: именно там были густая сеть духовных училищ и практика искусственных фамилий. По сословной принадлежности предки-носители скорее всего были из духовенства или, реже, из крестьян, получивших фамилию от грамотного попа. В написании фамилия устойчива: варианты вроде Андрофагов или Андрофагинский не зафиксированы, что говорит о позднем и единичном возникновении.