Фамилия Дидрих — редкий случай, когда русская фамилия не имеет славянского суффикса, а представляет собой «застывшую» немецкую форму. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий, оканчивающихся на -ов, -ин или -ский, Дидрих — это чистая основа, без прибавления русского патронимического суффикса. Такая модель характерна для фамилий, которые вошли в обиход в среде немецких колонистов, приглашённых в Россию в XVIII–XIX веках, и затем, при переходе в русскую среду, не подверглись русификации.

Основа фамилии — германское личное имя Дитрих (Dietrich), что в переводе с древневерхненемецкого означает «правитель народа» (diot — народ, rihhi — правитель). В немецком языке имя претерпело ряд фонетических изменений, и в некоторых диалектах, особенно нижненемецких, форма Дидрих (Didrich) является закономерным вариантом. Таким образом, фамилия Дидрих — это отчество в чистом виде: «сын Дидриха», но оформленное по немецкой, а не по русской модели.

Географически фамилия в России чаще всего встречается в регионах, где исторически существовали немецкие колонии: Поволжье, Санкт-Петербургская губерния, а также на юге Украины и в Крыму. Однако носителями фамилии могли быть не только этнические немцы. В некоторых случаях Дидрих могла быть искусственно присвоена или записана при крещении, если священник фиксировал имя по-немецки, а не переводил его в славянский аналог. Также не исключено, что в единичных случаях фамилия могла возникнуть как прозвище от диалектного глагола, но эта версия маловероятна и не имеет серьёзной опоры в ономастике.

С точки зрения социального контекста, фамилия Дидрих указывает на происхождение из среды колонистов или квалифицированных ремесленников, выписанных из Германии. В отличие от крестьянских русских фамилий, часто образованных от прозвищ, Дидрих — это «именная» фамилия, которая прямо говорит о первом носителе, носившем имя Дидрих. Она не несёт в себе указания на занятие, внешность или характер, а лишь фиксирует родство по отцу. Это делает её более «книжной» и менее прозрачной для носителя русского языка, чем, скажем, Кузнецов или Попов.