Фамилия Дитиа — редкий случай для русского ономастикона. Она не вписывается в типичные модели русских фамилий, образованных от канонических имён, прозвищ или профессий с помощью суффиксов -ов, -ев, -ин. В ней нет привычного «хвоста», указывающего на принадлежность роду. Скорее всего, перед нами фамилия не русского, а западноевропейского или, точнее, греческого происхождения.

Вероятнее всего, основа фамилии — греческое мужское имя Дитиа (Διττύα) или его вариант. В греческой ономастике это имя встречается, но не относится к числу широко распространённых. Оно может восходить к слову «δύο» (два) или к корню «διττός» (двойной, двоякий). В таком случае прозвище или имя Дитиа могло означать «двойной», «двоякий» — возможно, так называли близнеца или человека с двойственной натурой. Альтернативная, менее вероятная версия связывает фамилию с итальянским «ditta» (фирма, предприятие), но для фамилии такой переход маловероятен.

Если фамилия Дитиа попала в русский язык, это произошло, скорее всего, через греческих переселенцев или через среду греческого духовенства и купечества, которые селились на юге России, в Причерноморье, в Одессе, Таганроге, Мариуполе. В греческих диаспорах фамилии часто сохраняли исходную форму без русификации, так как носители долгое время оставались в рамках своей общины и языка. В метрических книгах православных греческих церквей XIX века фамилия могла записываться как Дития или Дитиа.

В советское время, при паспортизации, фамилию могли зафиксировать в исходном виде, так как она короткая и неудобная для русификации — добавить к ней русский суффикс было бы неестественно. Поэтому сегодня носители фамилии Дитиа — это, скорее всего, потомки греческих иммигрантов, ассимилировавшихся в русской среде, но сохранивших фамилию как маркер своего происхождения. Других версий, связывающих фамилию с тюркскими или кавказскими корнями, в доступных источниках не обнаруживается.