Фамилия Гордалионова — редкая и по звучанию не сразу понятная. Её основа не лежит на поверхности, поэтому разберём словообразовательную модель, которая сразу прояснит происхождение.

В центре фамилии — корень «Гордалион-». В русской ономастике суффикс «-ион» встречается нечасто и обычно указывает на греческое или церковное влияние. Скорее всего, в основе лежит каноническое имя Гордалион (Гордиан, Гордий). В святцах известно несколько святых с именем Гордий (Гордиан) — римских воинов и мучеников III–IV веков. Имя греческого происхождения, от «гордиас» — «быстрый, острый» или от названия фригийского города Гордион (знаменитого «гордиевым узлом»). Таким образом, фамилия Гордалионова — это притяжательное прилагательное с суффиксом «-ов», отвечающее на вопрос «чей?»: сын или потомок человека по имени Гордалион (Гордий).

Форма на «-ин» здесь не используется, так как основа оканчивается на твёрдый согласный («н»), а не на «-а» или «-я». Суффикс «-ов» — самый распространённый патронимический суффикс в русских фамилиях, что говорит о стандартном пути образования: от личного имени через прозвище или отчество.

Вероятно, фамилия возникла в среде духовенства или в купеческой среде, где было принято давать детям «календарные» имена в честь святых. Имя Гордий (Гордалион) — редкое, поэтому и фамилия осталась немногочисленной. Встречается она преимущественно в центральных и южных регионах России, но точной географической привязки нет — это скорее «разбросанная» фамилия, что подтверждает её книжное, а не диалектное происхождение.

Если сравнивать с однокоренными: Гордеев, Гордиенко, Горданов — здесь основа та же, но суффикс «-ион» отличает Гордалионова как более «церковную», архаичную форму. В быту имя Гордий часто сокращалось до Гордей, поэтому фамилия Гордалионова — это именно полная, нередуцированная форма от полного имени, что делает её особенно ценной для историков языка.