Фамилия Гартман — классический пример немецкой двухосновной фамилии, сложенной из слов hart («твердый, крепкий, жесткий») и Mann («человек»). В буквальном смысле она означала «твердый человек» — прозвище, которое могли дать либо за упрямство и несгибаемый характер, либо за физическую силу и выносливость. Такие описательные прозвища были типичны для немецкой антропонимии Средневековья, когда фамилии только начинали закрепляться.

Существует и альтернативная, менее распространённая версия. Согласно ей, первая часть фамилии восходит не к прилагательному hart, а к глаголу garen — «коксовать (уголь)». В этом случае Гартман — профессиональное прозвище углежога или мастера по перегонке древесного угля. Однако эта гипотеза спорна: фонетически переход garen в Gart- менее естественен, чем прямая связь с общеупотребительным hart. Поэтому версия с «твердым человеком» считается основной.

Модель образования фамилии — чисто немецкая, без суффиксов, типичных для славянских языков. В русском контексте фамилия Гартман не переосмысливалась и не русифицировалась, сохранив исходное написание. Это характерно для потомков немецких колонистов, переселявшихся в Российскую империю в XVIII–XIX веках, а также для обрусевших дворян немецкого происхождения.

Среди носителей фамилии выделяются фигуры, известные далеко за пределами Германии. Иоганнес Франц Гартман (1865–1936) — немецкий оптик и астроном, впервые доказавший существование межзвездного газа. Эдуард Гартман (1842–1906) — философ-панпсихист, автор нашумевшей «Философии бессознательного». Виктор Александрович Гартман (1834–1873) — российский архитектор, один из основоположников «русского стиля», чьи эскизы вдохновили Мусоргского на «Картинки с выставки». Николай Гартман (1882–1950) — философ, создатель критической онтологии. Каждый из них по-своему реализовал значение фамилии: твердость в науке, искусстве и мысли.