Фамилия Блехштейн — яркий пример фамилии, образованной от сложного немецкого прозвища. Она состоит из двух корней: «блех» (Blech) — «жесть» или «листовой металл», и «штейн» (Stein) — «камень». На первый взгляд сочетание металла и камня кажется нелогичным, но в немецкой ономастике такие сложения типичны для прозвищ ремесленников или торговцев.

Самая правдоподобная версия: прозвище Блехштейн дали человеку, который работал с кровельным железом или жестью, то есть жестянщику, лудильщику или кровельщику. В немецких диалектах слово «Blech» могло означать не только материал, но и готовое изделие — например, жестяную посуду или лист для кровли. Вторая часть, «Stein», в таких прозвищах часто выступает как усилительная или указывает на твёрдость, несгибаемость, либо на место работы — каменную мастерскую, где обрабатывали металл. Менее вероятна, но возможна связь с названием местности, где добывали руду, содержащую блестящие металлические вкрапления.

Фамилия относится к типично ашкеназским, то есть еврейским фамилиям немецкого происхождения. Массово такие фамилии закреплялись в Австрийской империи и Пруссии в конце XVIII — начале XIX века, когда еврейское население обязали взять постоянные фамилии. Блехштейн — искусственное сложение, которое чиновник мог составить из двух понятных немецких слов, чтобы дать человеку «говорящую» фамилию по его профессии. В России эта фамилия встречается в основном у потомков еврейских переселенцев из Германии и Австро-Венгрии, осевших на западе империи.

Суффиксальный аппарат здесь отсутствует — фамилия застыла в чистой немецкой форме без русских окончаний (-ов, -ин, -ский). Это говорит о том, что носители фамилии долго сохраняли немецкоязычную среду или фамилия была записана в документах уже в готовом виде, без адаптации. В отличие от фамилий вроде Блехмана или Блейхера, где вторая часть указывает на человека, «штейн» делает акцент на предмете или качестве, что роднит Блехштейн с фамилиями-метафорами типа Зильберштейн («серебряный камень») или Гольдштейн («золотой камень»).