Фамилия Антиосов — редкая и нестандартная для русского ономастикона. Её основа не имеет очевидных параллелей в славянских языках, что сразу указывает на иноязычное происхождение. Скорее всего, в её основе лежит греческое имя или прозвище, попавшее в русскую среду через церковные или торговые контакты.

Первый и самый вероятный вариант: фамилия образована от греческого имени Антиох (Ἀντίοχος), которое носили многие цари династии Селевкидов. В русской традиции это имя известно в форме Антиох (например, поэт Антиох Кантемир). Если от имени Антиох отбросить конечное -х и добавить типичный русский суффикс -ов, получится Антиосов. Такая трансформация встречается в народной речи: иноязычные имена нередко усекали, подгоняя под привычные модели (сравните: Феодосий — Федосов, Дорофей — Дорошев). Таким образом, Антиосов могло означать «сын Антиоха» или «потомок человека по имени Антиох».

Вторая гипотеза, более спорная, связывает фамилию с греческим словом «антиос» (ἄντιος) — «противоположный», «враждебный». В этом случае прозвище Антиос мог получить человек с неуживчивым характером или, наоборот, тот, кто жил напротив, «через дорогу». Однако словообразовательная модель здесь менее типична: прозвища на -ос редко становились основой для русских фамилий, чаще их калькировали или переводили.

Суффикс -ов указывает на то, что фамилия сформировалась в среде великорусского населения, вероятно, в XVII–XIX веках. Географически она могла закрепиться в южных или центральных губерниях, где было больше контактов с греческим духовенством и купечеством. Носители фамилии Антиосов, скорее всего, были либо выходцами из духовного сословия (в семинариях часто давали фамилии по именам святых, а святой Антиох почитается в православии), либо потомками греков, обрусевших и принявших фамилию по отцу.

Фамилия настолько редкая, что её не фиксируют основные словари русских фамилий (Унбегаун, Никонов, Веселовский). Это говорит о том, что она могла быть локальной, бытовать в одном-двух селениях или принадлежать одной ветви рода. Встречаются также варианты написания — Антиосов и, возможно, Антиосев, но форма на -ов более стандартна.