Фамилия Арсанидзе — один из тех случаев, когда грузинское происхождение видно сразу, по конечному элементу «-дзе». Этот суффикс в грузинской ономастике указывает на происхождение: дословно он переводится как «сын» или «рождённый от», а в более широком смысле — «потомок». В отличие от западногрузинского «-швили» («дитя»), «-дзе» исторически преобладал в восточной Грузии, особенно в Кахетии и Картли, и часто ассоциировался с более древними родами, иногда — со знатью. Поэтому носитель фамилии Арсанидзе, скорее всего, происходит из восточной части Грузии.

Сложнее с основой «Арсан-». В грузинском языке есть имя Арсен (греческого происхождения, от «арсен» — «мужчина, мужественный»), и фамилия Арсенидзе встречается довольно часто. Арсанидзе могла возникнуть как фонетический вариант: в разговорной речи или при записи имя Арсен могло перейти в «Арсан» под влиянием диалектов, где «е» в безударной позиции редуцировалось или заменялось на «а». Есть и другая версия: основа может восходить к персидскому или арабскому слову «арслан» (лев), которое через тюркские языки попало в Закавказье в форме «арсан». В таком случае прозвище Арсан мог получить человек, обладавший львиной храбростью или силой, а его потомки стали Арсанидзе.

Фамилия не относится к самым массовым, но и не является уникальной. Её носители встречаются в Грузии, а также в России, куда она попала в ходе миграций XIX–XX веков. Примечательно, что в русском языке фамилия не склоняется, если принадлежит мужчине (Иван Арсанидзе), но склоняется, если принадлежит женщине (у Марии Арсанидзе). В самой Грузии фамилия, как и все на «-дзе», не меняет форму в зависимости от пола.

Словообразовательная модель проста и прозрачна: личное или прозвищное имя Арсан (от Арсена или от «арслан») плюс патронимический суффикс «-идзе», который со временем слился с основой. Именно этот суффикс — главный ключ к истории фамилии: он указывает на то, что род сложился ещё в средневековье, когда в грузинских фамилиях закреплялся принцип «по отцу».