Фамилия Карагадьян — редкий случай, когда её происхождение почти наверняка выводится напрямую из тюркских языков, но с армянским «фамильным» оформлением. Основа здесь — тюркское слово «карагач» (вид вяза, ильм). В тюркских языках «карагач» буквально значит «чёрное дерево» (кара — чёрный, агач — дерево). Однако в антропонимии это слово чаще становилось прозвищем по характерному признаку человека — либо по цвету волос и смуглой коже («чёрный как дерево»), либо по профессии или месту жительства (например, человек, живший у карагачевой рощи, или плотник, работавший с этим твёрдым деревом). Форма Карагадьян — это тюркская основа, приспособленная к армянской модели фамилии с суффиксом -ян (или -янц, указывающим на принадлежность к роду). В армянской ономастике суффикс -ян — самый распространённый патронимический показатель, аналог русского -ов/-ев.

Ключевая деталь, которая выделяет эту фамилию: в ней произошёл фонетический сдвиг. Исходное тюркское «карагач» в армянской среде превратилось в «карагадь» (звук «ч» перешёл в «дь» — явление, типичное для некоторых диалектов армянского языка при заимствованиях). Таким образом, полная цепочка: прозвище Карагач (по дереву или внешности) → армянский патроним Карагачян → в произношении и на письме закрепился вариант Карагадьян. Этот переход — не ошибка, а отражение живой диалектной речи.

Встречается фамилия прежде всего у армян, исторически живших в зоне тесных тюрко-армянских контактов: в Западной Армении (территории современной восточной Турции), а также в Крыму и на Северном Кавказе. В Российской империи носители фамилии фиксировались среди армянского купечества и мещан южных городов. Редкость фамилии объясняется тем, что модель «тюркская основа + армянский суффикс» далеко не всегда выживала при русификации: многие такие фамилии переделывали на русский лад (Карагачев, Карагачьянц), а Карагадьян сохранилась в почти неизменном виде.

Иных версий происхождения — из иранских или кавказских языков — строить не приходится: слово «карагач» общеизвестно в тюркской ботанической лексике, а суффикс -ян однозначно указывает на армянскую среду. Спорить могут только о том, что именно стало первопричиной прозвища: внешность, ремесло или место жительства. Но для рядового носителя фамилии важно другое: его предок, скорее всего, жил в регионе, где вяз (карагач) был обычным деревом, и получил прозвище, которое спустя поколения превратилось в родовое имя.