Фамилия Гальперштейн — один из тех случаев, когда фамилия строится из двух частей, каждая из которых несёт свою географическую или ремесленную подсказку. Первая часть, «Гальпер», скорее всего, восходит к названию немецкого города Хайльбронн в земле Баден-Вюртемберг. Этот топоним образован от двух немецких слов: «heil» («целый, невредимый») и «Bronn» («источник, кладезь»). Со временем в устной речи и при записи фамилии «Хайльбронн» могло перейти в более краткое «Гальпер» — так часто происходило с немецкими топонимами, когда их адаптировали носители других языков, особенно идиша.

Вторая часть — «штейн» — от немецкого «Stein», то есть «камень». Вместе фамилия может указывать на то, что основатель рода был уроженцем или жителем Хайльбронна. Но возможна и более конкретная версия: прозвище одновременно содержит указание и на место жительства, и на род занятий предка — каменщика из Хайльбронна. Такая модель образования фамилий (топоним + профессия или характеристика) была распространена у ашкеназских евреев, которые в XVIII–XIX веках получали фамилии от чиновников или сами выбирали их на основе немецких корней. Например, только у евреев можно было встретить такие фамилии, как Вейценбаум (в переводе с немецкого «пшеничное дерево»), Зауэрштром («кислый поток»), Левенфиш («рыба-лев»), Цигенбаум («козье дерево») или Квечман («высказываться неохотно»). Гальперштейн стоит в этом ряду как пример «говорящей» фамилии, где каждый элемент — не случайный набор звуков, а отсылка к месту или делу.

Словообразовательная модель проста: сложение двух корней без соединительной гласной, что типично для немецких композитов. Суффикса, который бы оформлял фамилию как русскую (вроде -ов или -ин), здесь нет — это указывает на то, что фамилия вошла в русский язык в исходной немецкой форме, без дополнительной русификации. Встречается она прежде всего у еврейских семей, выходцев из Центральной Европы, и в России фиксируется с XIX века, когда еврейское население западных губерний получало фамилии по указу. Географически Гальперштейн чаще встречается в записях из черты оседлости — на территории современных Украины, Беларуси, Молдовы и Польши, куда переселялись носители из Германии и Австрии.