Фамилия Астрадинова — яркий пример того, как географическое название может стать родовым именем. Её основа, «Астрада», с высокой вероятностью происходит от названия населённого пункта. В России и сопредельных странах существует несколько деревень с похожими названиями, например, Астрадамовка, но прямая параллель ведёт к топониму Астрадань. Такие «географические» фамилии обычно получали люди, переехавшие из одного места в другое: крестьянин, переселившийся из села Астрадань в соседнюю волость, получал прозвище Астраданец, а его потомки записывались как Астрадиновы.

Суффикс «-ин» указывает на принадлежность: «чей?» — Астрадинов, то есть сын или потомок человека по прозвищу Астрада. Модель образования типична для русских фамилий, особенно в северных и центральных губерниях, где суффикс «-ин» преобладал над «-ов» у основ, оканчивающихся на -а или -я. В данном случае основа Астрад- могла быть как усечением от полного топонима, так и самостоятельным прозвищем.

Менее вероятна, но возможна связь с редким тюркским именем Астрад, означающим «звезда» (от персидского «ситаре» через тюркские языки). Однако для фамилии с русским суффиксом «-ин» и характерным окончанием такая версия выглядит натянутой: тюркские имена чаще давали фамилии на «-ов» (Астрадов). Поэтому версия с местностью остаётся основной.

Фамилия редкая, не встречается в массовых боярских или дворянских списках. Носители Астрадиновы, скорее всего, происходят из крестьянского или мещанского сословия, живших в Поволжье или на юге России, где топонимы с корнем «астрад» встречаются чаще. В современных справочниках фамилия фиксируется в единичных экземплярах, что говорит о её локальном происхождении и нешироком распространении.