Фамилия Андрониина — редкий случай в русской ономастике, когда в основе фамилии лежит не мужское, а полное церковное женское имя. Большинство фамилий на -ин образовано от мужских имён и прозвищ (Иван — Иванов, но Иванин — уже реже). Здесь же исходная форма — Андрониина, женский вариант имени Андроник (греч. Andronikos — «победитель мужей»). Такое имя в святцах встречается нечасто, но дало несколько фамильных ветвей: Андроников, Андронов, Андронников, Андронин. Форма Андрониина стоит особняком.

С точки зрения словообразования, фамилия означает «дочь (или жена) Андрониины». Суффикс -ин здесь работает как показатель принадлежности, но указывает он не на отца, а на мать. Это матроним — фамилия, данная по материнской линии. В русской крестьянской и мещанской среде такое случалось, если женщина была главой семьи (вдова), ребёнок рождался вне брака, или при документальной фиксации имя матери оказывалось важнее имени отца. Андрониина стоит в одном ряду с такими же матронимическими фамилиями, как Марьин, Татьянин, Аннушкин, но отличается тем, что образована не от краткой или обиходной формы, а от полного церковного имени. Это говорит либо о грамотности, либо о близости предков к церковной среде: имя Андрониина хоть и редко, но встречается в святцах как женская форма от Андроника.

Если бы фамилия звучала как Андронов или Андроников, она бы прямо указывала на предка-мужчину. Форма Андрониина социально маркирована. По географии бытования эта фамилия узкая: по данным открытых источников, Андрониины встречаются в основном в центральной России и Поволжье — это согласуется с ареалом фамилий на -ин, который традиционно охватывает северные и центральные регионы, а также крестьянскую среду. Встречаемость крайне низкая. 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 и не меняя формы при переходе из поколения в поколение.