Фамилия Атомян — одна из тех армянских фамилий, чья внутренняя форма прозрачна, но требует небольшого пояснения. В основе лежит личное имя Атом, которое, вопреки возможным ассоциациям с физикой, имеет духовное значение. В переводе с древних языков имя Атом означает «Божественный дух» — такое имя давали при крещении, и его смысл был глубоко религиозным.

Словообразовательная модель здесь классическая для армянского ономастикона. Фамилию образовали с помощью патронимического суффикса -ян (в староармянском варианте — -ан). Этот суффикс работает как русские -ов/-ев или -ин: он превращает имя отца в притяжательное прилагательное. Буквально Атомян — это «из рода Атома» или «потомок Атома». Изначально так говорили о сыне или внуке человека по имени Атом, а со временем это указание на родство закрепилось как наследственная фамилия.

Интересно, что имя Атом встречается не только у армян, но и в других культурах Ближнего Востока, однако именно в армянской среде оно обросло фамильным суффиксом и дало начало целому гнезду родственных фамилий: Атомян, Атомов (русифицированный вариант), Атомянц (с сохранением древнего суффикса принадлежности). Если встречается написание Атомян, это, скорее всего, диалектный или орфографический вариант; стандартная литературная форма — Атомян.

Поскольку фамилия образована от крестильного имени, а не от прозвища или профессии, она не указывает на ремесло или сословие предков — только на то, что родоначальник носил имя, данное ему при церковном обряде. Географически носители фамилии рассеяны по всей Армении и диаспоре, но чаще встречаются в областях, где были сильны традиции древних церковных имен (например, в Сюнике и Араратской долине).