Фамилия Дормидонова образована от имени Дормидон — производной формы крестильного мужского имени Дормидонт. В церковных святцах оно закрепилось в варианте Доримедонт, имеет греческое происхождение и переводится как «начальник копьеносцев». Покровителем имени считается святой Дормидонт, принявший христианство и претерпевший за веру мучения; его память совершается 2 октября.

В русской традиции полное церковное имя Дормидонт в быту часто сокращали до Дормидон — так же, как Иоанна превращали в Ивана. Именно от этой обиходной формы и пошла фамилия. Суффикс -ов указывает на типичную модель русских фамилий: «чей?» — «Дормидонов», то есть сын или потомок Дормидона. Женский вариант Дормидонова закрепился за женщинами по той же схеме.

Скорее всего, основатель рода Дормидоновых был выходцем из рабочей или крестьянской среды. Имя Дормидонт в XVIII–XIX веках встречалось в основном среди простых сословий, реже — у купцов и духовенства. Фамилия не относится к дворянским, но и не считается редкой: она бытует в центральных областях России и в Поволжье.

Среди известных однофамильцев — Вячеслав Васильевич Дормидонов, аудитор Контрольно-счетной палаты Иркутской области. Встречаются также носители с ударением на второй слог (Дормидонов) и на третий (Дормидонов), оба варианта допустимы, хотя исторически верным считается ударение на последний слог — Дормидонтов.