Фамилия Бурстайн — яркий пример того, как географический маршрут предков запечатлевается в фамилии. Это еврейская фамилия ашкеназского происхождения, образованная от немецкого или идишского словосочетания. Её основа — два корня: «Бурст» (Burst) — искажённое «Бург» (Burg, «крепость», «замок») или, что вероятнее, топоним, и «штайн» (Stein, «камень»). Вместе получается «замковый камень» или «камень из крепости». Однако в обиходе фамилия чаще всего означала не буквальный предмет, а указывала на человека, родом из местечка под названием Бургштайн или похожим. Такие топонимы встречались на территории Германии и Австрии.

Модель образования типична для ашкеназских фамилий конца XVIII — XIX века, когда еврейское население Центральной и Восточной Европы обязали взять постоянные фамилии. Часто брали готовые немецкие сложные слова, которые звучали «благородно» или напоминали о месте жительства. Вариантов написания несколько: Бургштайн (ближе к немецкой орфографии), Бурстайн, а в англоязычной среде — Burstein. В русской записи закрепился именно «Бурстайн», так как через «г» фамилия звучала бы нехарактерно для восточноевропейского произношения.

Споров о значении немного. Есть версия, что «Бурст» восходит к слову «борода» (Barth) или «щетина» (Borste), тогда фамилия могла бы описывать внешность — «каменная борода». Но она слабая: для ономастики ашкеназов типичны именно топонимические фамилии, а не прозвищные, да и сочетание «щетина-камень» лишено логики. Правдоподобнее считать Бурстайн вариантом фамилии Бургштайн, которая со временем упростилась в произношении.

Носители фамилии Бурстайн — это в основном потомки еврейских общин из Германии, Польши, Галиции и Литвы. В Российской империи фамилия встречалась в черте оседлости, особенно в Волынской и Подольской губерниях. Род занятий предков был разным: от мелких торговцев и ремесленников до раввинов. Никакого единого сословия или ремесла за фамилией не закрепилось — она просто указывала на географическое происхождение рода. В XX веке многие носители эмигрировали в США, Израиль и Аргентину, где фамилия Burstein стала широко известна благодаря деятелям культуры.