Фамилия Галактионова образована от мужского крестильного имени Галактион. В основе лежит греческое слово «гала» (родительный падеж — «галактос»), что значит «молоко». От того же корня произошло и слово «галактика» — Млечный Путь, то есть небесная «молочная» дорога. Таким образом, фамилия буквально означает «потомок Галактиона», а сам Галактион — человек, названный в честь «молочного» или, в переносном смысле, небесного, светлого начала.

Фамилия Галактионова — женская форма, в мужском варианте она пишется как Галактионов. Эта пара относится к самой распространённой в России модели образования фамилий: к основе имени (Галактион) добавляется типичный суффикс принадлежности -ов (в женском роде — -а). Такая модель закрепилась в XVI–XVII веках, когда крестьян и мещан массово записывали по отцу: «Иван Галактионов сын», то есть сын Галактиона. Со временем указание на родство застыло в фамилии.

Имя Галактион в святцах встречается, но никогда не было массово распространённым. В народной среде его часто переделывали в более привычные Лактион или Локтион, отсюда пошли фамилии Лактионов, Локтионов и даже Локтев (по созвучию с «локоть»). Галактионовы же — это потомки тех, кто сохранил полную, книжную форму имени, что может указывать на грамотность предка или на его принадлежность к духовному сословию: в церковной среде канонические имена держались дольше и точнее.

Поскольку имя Галактион редкое, фамилия Галактионова встречается нечасто и сконцентрирована в основном в центральных регионах России, особенно в областях, где было сильно влияние старообрядчества и духовенства. В среде старообрядцев, дороживших дореформенными традициями, имя Галактион встречалось чаще, чем в остальном населении. Поэтому с большой вероятностью предки современных Галактионовых были либо священнослужителями, либо купцами-староверами — именно эти сословия дольше всех держались за полные календарные имена.