Фамилия Карадимов — одна из тех, где сходу ясна модель образования, но неочевидна основа. Типичный суффикс -ов указывает на патроним: Карадим — это имя или прозвище отца. Вопрос в том, что скрывается за этим «Карадимом».

Вероятнее всего, основа тюркская. «Кара» в тюркских языках означает «чёрный», «тёмный», а также «сильный», «главный» (кара-хан). Вторая часть — «дим» — может быть искажением от «дем» (железо) или «тимер» (железо, крепкий). Тогда Карадим — это «чёрное железо» или «крепкий, как чёрный металл». Такое прозвище могли дать кузнецу, воину или просто человеку с тёмными волосами и крепким телосложением. Встречаются фамилии Карадимов, Карадемиров, Каратимеров — все они, скорее всего, восходят к одному корню, просто записанному на слух в разных регионах.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с греческим именем Карадим (от «кара» — голова и «димос» — народ, то есть «глава народа»). Однако для фамилии с тюркским суффиксом -ов это нетипично: греческие основы чаще дают фамилии на -опуло, -иди. Поэтому первая, тюркская, версия выглядит убедительнее.

Географически фамилия тяготеет к югу России — к регионам, где исторически смешивались тюркские и славянские традиции: Ставрополье, Кубань, Ростовская область, а также к Поволжью. Носителей фамилии немного, и это не случайно: прозвищные фамилии от редких тюркских основ не получили массового распространения при переходе в русскую систему. Карадимовы — это, скорее всего, потомки одного или нескольких родов, закрепивших фамилию в XVIII–XIX веках после крещения или перехода в оседлый быт.