Фамилия Апельсин звучит необычно для русского уха, и это не случайно. Вопреки интуитивному ожиданию, она не связана с фруктом напрямую в качестве прозвища сладкоежки или торговца цитрусовыми. Прямое значение слова «апельсин» заимствовано из голландского (appelsien — «китайское яблоко») и вошло в русский язык довольно поздно, в XVIII веке. Маловероятно, чтобы крестьянину или ремесленнику в более ранние века дали прозвище по диковинному заморскому плоду.

Куда правдоподобнее, что фамилия имеет искусственное, семинарское происхождение. В духовных училищах и семинариях России XVIII–XIX веков существовала практика давать будущим священникам «благозвучные» фамилии, часто образованные от названий растений, цветов, драгоценных камней или абстрактных понятий. Апельсин — яркий, запоминающийся и позитивный образ, который могли присвоить ученику как «говорящую» фамилию, призванную украсить его в глазах начальства. Такие фамилии часто давали тем, кто до поступления в семинарию носил неблагозвучное или слишком простое прозвище.

Вторая, менее распространённая версия, отталкивается от того, что фамилия могла возникнуть в еврейской среде на территориях, входивших в черту оседлости. Там фамилии нередко давали по названиям предметов, животных и растений на идише или немецком языке. Однако в этом случае форма «Апельсин» была бы скорее исключением: типичные еврейские фамилии от этого корня — Апельфельд (яблочное поле), Апельбаум (яблоня) или Апельман. Чистое «Апельсин» — явление более редкое и характерное именно для русской семинарской традиции, где ценилась «красивая» латинская или греческая основа.

По суффиксу фамилия стоит особняком. В русской модели фамилия Апельсин не имеет типичного патронимического суффикса (-ов, -ин, -ский). Она представляет собой чистую основу, что также типично для искусственных семинарских фамилий или для поздних фамилий, зафиксированных в письменном виде без изменений. Социально это, скорее всего, фамилия потомков духовного сословия, реже — мещан или купцов, получивших её при переписи.

Географически фамилия Апельсин встречается крайне редко, рассеяна по разным регионам бывшей Российской империи, что подтверждает её «кабинетное» происхождение, не привязанное к конкретному ремеслу или местности.