Фамилия Андрониина образована от полной формы женского имени Андрониина, которое, в свою очередь, восходит к мужскому имени Андроник. Имя Андроник (греч. Andronikos — «победитель мужей») в святцах встречается нечасто, но дало несколько фамильных ветвей: Андроников, Андронов, Андронников, Андронин. Форма Андрониина — редкий случай, когда в основе лежит не мужское, а женское имя. Такое возможно, если фамилию давали по матери (внебрачному ребёнку, вдове, или когда женщина была главой семьи), либо если исходное прозвище Андрониина (жена Андроника) закрепилось за потомками как фамилия.

Суффикс -ин в русских фамилиях традиционно указывает на принадлежность: чей? — Андрониина, то есть «дочь (или жена) Андрониины». В отличие от более распространённых -ов/-ев, суффикс -ин чаще встречается в северных и центральных регионах России, а также в среде крестьянства, где фамилии нередко образовывали от женских прозвищ. Если бы фамилия звучала как Андронов или Андроников, она бы указывала на прямого предка-мужчину с именем Андрон или Андроник. Форма Андрониина — более редкая и социально маркированная: она могла возникнуть в среде, где женщина играла заметную роль в хозяйстве или где документальная фиксация шла по материнской линии.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду таких же «матронимических» образований, как Марьин, Татьянин, Аннушкин. Однако Андрониина — не от простого имени (Анна, Мария), а от полной церковной формы, что говорит о грамотности или близости к церковной среде: имя Андрониина встречается в святцах как женская форма от Андроника, хотя и крайне редко. Таким образом, носительница фамилии Андрониина (или её предок-женщина) могла быть либо названа в честь святой Андрониины, либо получить фамилию от имени матери, которую звали Андрониина.

География фамилии узкая: по данным открытых источников, Андрониины встречаются в основном в центральной России и Поволжье, что согласуется с ареалом фамилий на -ин. Встречаемость крайне низкая — это не массовая фамилия, а редкий антропоним, который, скорее всего, не менял формы при переходе из поколения в поколение. Никаких известных дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано: скорее всего, предки были крестьянами или мещанами, а сама фамилия осталась локальной, не распространившись за пределы одной-двух губерний.