Фамилия Биробиджан — случай редкий и в некотором смысле парадоксальный. С точки зрения словообразования, это не фамилия в привычном понимании (с суффиксами -ов, -ин, -ский), а чистая топонимическая основа. Она восходит к названию города Биробиджан, административного центра Еврейской автономной области. Сам топоним — искусственный, образованный в 1930-е годы от названий двух рек: Бира и Биджан. Таким образом, фамилия Биробиджан — это не прозвище по ремеслу, внешности или имени предка, а указание на место рождения, жительства или происхождения человека.

Вероятнее всего, фамилия появилась в советское время, когда в ходе массовых миграций и переселений люди могли получить паспортную запись по месту жительства. Особенно это характерно для периода создания Еврейской автономной области (конец 1920-х — 1930-е годы), куда съезжались переселенцы со всего СССР. Фамилию могли дать в органах ЗАГС или при оформлении документов человеку, который не имел наследственной фамилии (что было редкостью, но встречалось среди крестьян и маргинальных групп), или же это было прозвище, закрепившееся за семьей, переехавшей из Биробиджана в другой регион.

С точки зрения модели, это так называемая «топонимическая фамилия» без форманта — без привычного окончания. В русской ономастике такие фамилии встречаются, но обычно они имеют нерусское происхождение (например, грузинские или армянские) либо являются поздними канцелярскими новообразованиями. Фамилия Биробиджан не входит в массовые списки — её носители, скорее всего, немногочисленны и географически привязаны к Дальнему Востоку и Сибири.

Спорных версий здесь немного: альтернативная гипотеза о том, что фамилия может быть образована от личного имени или прозвища, не выдерживает критики, так как корень «биробиджан» не встречается в антропонимике ни одного из народов России. Поэтому единственная состоятельная версия — связь с городом, причем связь не этническая (фамилию мог носить человек любой национальности, живший в Биробиджане), а административно-территориальная.