Фамилия Буртоян — редкая и нестандартная для русского уха. Её происхождение, скорее всего, не славянское, а армянское или тюркское, что сразу отличает её от большинства русских фамилий на -ов/-ев, -ин или -ский. В основе лежит корень «Бурт», а суффикс «-ян» — типичный армянский патронимический формант, означающий «принадлежащий к роду» или «сын такого-то». То есть Буртоян — это «из рода Бурта» или «потомок Бурта».

Имя или прозвище Бурт могло иметь несколько значений. В армянском языке слово «бурт» (բուրդ) означает «шерсть». В таком случае фамилия могла указывать на предка, занимавшегося обработкой шерсти, торговлей ею или прозванного по густой, курчавой шевелюре — как шерсть. Однако нельзя исключать и тюркское влияние: в некоторых тюркских языках «бурт» или «бурта» — это «борть», то есть дупло для диких пчёл, или же термин, связанный с кочевым бытом. В русских говорах слово «бурт» известно как «куча, вал, насыпь» (например, бурт для хранения овощей), но для фамилии это маловероятно, так как суффикс «-ян» не характерен для исконно русских фамилий.

Географически фамилия Буртоян тяготеет к Закавказью, особенно к Армении и регионам с армянским населением (Краснодарский край, Ростовская область, Ставрополье). В метрических книгах XIX века такая фамилия могла фиксироваться у армянских переселенцев, которые массово переезжали в южные губернии Российской империи. Учитывая редкость фамилии, её носители, вероятно, происходят из одного локального рода, а не из множества независимых семей.

Словообразовательная модель проста: корень «Бурт» + суффикс принадлежности «-оян» (вариант «-ян» с соединительной гласной). Если бы фамилия была русской, она выглядела бы как Буртов или Буртин, но «-ян» однозначно указывает на армянское происхождение. Никаких дополнительных суффиксов или приставок в ней нет — это компактная и старая форма, без позднейших русификаций.