Фамилия Арстамян — яркий пример армянской модели фамилии, образованной с помощью суффикса -ян. В армянской ономастике суффиксы -ян и -янц (в диаспоре часто -янц, -янц) означают принадлежность к роду, происхождение от предка. Таким образом, буквально Арстамян — «из рода Арстама» или «потомок Арстама».

Основа фамилии — личное имя Арстам. Это имя, скорее всего, является вариантом древнеиранского имени Арташес (Артаксеркс) или его сокращенной, народной формой. В древнеперсидском и армянском контексте корень «арта» означает «истина», «праведность», «божественный порядок». Имя Арташес носили армянские цари из династии Арташесидов (II–I века до н. э.), поэтому имя имеет глубокие исторические и царские коннотации. Со временем, в бытовом произношении, оно могло трансформироваться в Арстам, подобно тому, как в русском языке Иван превращался в Ваня.

Географически фамилия Арстамян типична для Западной Армении (исторические области на востоке современной Турции) и для армянской диаспоры, образовавшейся после геноцида 1915 года. Носители фамилии могли происходить из района Вана, Муша или Эрзурума, где были распространены подобные диалектные формы имен. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые в Армении получили распространение в период Российской империи, Арстамян сохранила исконно армянский патронимический суффикс, что указывает на сохранение традиции в среде, не подвергшейся русификации.

С социальной точки зрения, предки носителей фамилии могли быть как простыми крестьянами, так и ремесленниками или священниками. Имя Арстам не указывает на конкретное ремесло или сословие, а служит лишь маркером родства. Встречаются и варианты написания — Арстамянц, что характерно для армян, переселившихся в страны Ближнего Востока или Европы, где суффикс -янц сохранился в более архаичной форме. В России и странах бывшего СССР закрепился вариант Арстамян.