Фамилия Бетельман — редкий случай в русском ономастиконе, где немецкая основа встретилась с восточнославянским суффиксом принадлежности. Разбираем её по частям: корень Bethel (Бетель) плюс суффикс -ман, характерный для немецких фамилий, обозначающих профессию или статус (ср. Kaufmann — купец, Zimmermann — плотник). Однако в русском бытовании фамилия обросла типичным окончанием -ов, превратившись в Бетельманов, а в краткой форме без суффикса — просто Бетельман. Такая модель указывает, что предок носителя был выходцем из немецкоязычной среды, но его потомки уже жили в России и усвоили местную систему образования фамилий.

Сам корень Bethel вызывает вопросы. В немецком языке слово Bethel не имеет самостоятельного значения как профессия или ремесло. Это библейское имя места: Вефиль (дом Божий), встречающееся в Ветхом Завете. Вероятнее всего, фамилия образована от названия населённого пункта Бетель — такие есть в Германии (например, район в Билефельде, известный диаконической больницей). Тогда Бетельман — это «человек из Бетеля», то есть мигрант, получивший прозвище по месту прежнего жительства. Менее убедительна версия, что Bethel — искажённое Bettelmann (нищий, попрошайка): в русских переписях такое прозвище вряд ли закрепили бы за добропорядочным колонистом.

В Российской империи фамилия Бетельман встречается прежде всего среди немецких колонистов Поволжья и Причерноморья, приглашённых Екатериной II. В метрических книгах лютеранских приходов Саратовской и Самарской губерний за XIX век попадаются записи о семьях Бетельман — колонистах, занимавшихся земледелием или ремеслом. После депортации немцев в 1941 году фамилия распространилась по Сибири и Казахстану, где её носители ассимилировались, но сохранили немецкое звучание.

Словообразовательно фамилия стоит особняком: в русском языке почти нет фамилий на -ман без суффикса -ов/-ев, кроме тех, что прямо заимствованы из немецкого (например, Цельман, Гофман). Бетельман — один из таких случаев, когда фамилия «застыла» в первоначальной форме, не перейдя в более привычную Бетельманов. Это говорит о том, что носитель или его ближайшие предки ещё сохраняли немецкое самосознание и не русифицировали фамилию до конца.