Фамилия Гольдштейн — одна из тех, чьё значение лежит на поверхности, если знать немецкий язык. Она составная: первая часть, Gold, переводится как «золото», вторая, Stein, — «камень». Вместе получается «золотой камень». Такие двусоставные фамилии характерны для немецкоязычного ареала, и Гольдштейн — яркий представитель этой модели.

В отличие от многих русских фамилий, образованных от имени или прозвища с помощью суффикса, здесь мы имеем дело со сложением двух корней без какого-либо дополнительного форманта. Это типичный способ словообразования для немецких фамилий, которые часто возникали как прозвища, а затем закреплялись за родом. Прямое значение «золотой камень» может указывать на несколько возможных источников. Самая очевидная версия — профессиональная: так могли назвать ювелира, работавшего с драгоценными металлами и камнями. Менее вероятно, но тоже возможно, что прозвище относилось к человеку с жёлтыми зубами или, в переносном смысле, к очень ценному, «дорогому» работнику.

Географически фамилия Гольдштейн распространена преимущественно среди ашкеназских евреев, хотя встречается и у немцев. В среде еврейского населения Центральной и Восточной Европы такие «драгоценные» фамилии (ср. Гольдберг, Розенберг, Зильберштейн) были особенно популярны в конце XVIII — начале XIX века, когда власти Австрийской и Российской империй обязали евреев закрепить наследственные фамилии. Часто их выбирали сами носители, и составные части вроде Gold и Stein несли скорее декоративный, благозвучный смысл, чем прямо указывали на профессию.

Что касается ударения, в русском языке фамилию произносят с ударением на второй слог: Гольдштейн. В немецком оригинале ударение падает на первый слог: Гольдштайн.

Известный носитель фамилии — Курт Гольдштейн (1878–1965), немецкий психиатр и невролог, один из основателей нейропсихологии. Его работы, в частности книга «Строение организма», заложили основы холистического подхода в медицине, что делает его заметной фигурой в истории науки, хотя его фамилия и не связана напрямую с профессией ювелира.