Фамилия Кардонцева — редкий случай, когда за основу взято слово, имеющее вполне конкретное географическое и историческое звучание. Это вариант фамилии Кардонцев, образованный по стандартной русской модели: к основе, оканчивающейся на твердый согласный, добавляется суффикс -ов, а женская форма получает окончание -а.

Ключ к происхождению — в корне «кардон». Самая правдоподобная версия связывает его с названием растения — кардон (испанский артишок, чертополох). В русских говорах это слово могло обозначать репейник или колючку. Прозвище Кардон могли дать человеку колючему, неуживчивому, либо тому, кто жил в зарослях бурьяна. Однако есть и другая, более конкретная гипотеза: «кардон» — это искаженное «кордон» (граница, застава). В этом случае прозвище Кардон мог получить пограничник, сторож или человек, живший у границы.

Словообразовательная модель типична для южнорусских и центральных областей, где суффикс -ов доминирует. В отличие от фамилий на -ин (образованных от основ на -а/-я), Кардонцев указывает на прозвище, а не на имя отца. Интересно, что ударение может падать как на второй слог (Кардонцев), так и на третий (Кардонцев), что характерно для фамилий с редкой основой.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Кардонцев стоит в одном ряду с Кардовским (от польского kard — чертополох) или Кардоновым, но отличается чисто русским суффиксом. Никакой аристократической или крестьянской привязки по этой фамилии не прослеживается — она могла возникнуть в любой среде, где давали меткие прозвища по внешним признакам или роду занятий.