Фамилия Каршенбойм — редкий случай в русском ономастиконе, где славянская фамильная модель скрестилась с немецкой лексической основой. Её разбирают по двум корням: первая часть восходит к немецкому глаголу harschen — «покрываться ледяной коркой» или «рубцеваться», вторая — к bäumen со значениями «закреплять жердью», «увязывать», а также «становиться на дыбы» и «упрямиться, противиться». Такая двойная семантика даёт две версии происхождения прозвища, лёгшего в основу фамилии.

Первая версия — метафорическая. Если harschen понимать как «покрываться коркой» (например, о ране), а bäumen — как «упрямиться», то прозвище Каршенбойм могли дать человеку с несговорчивым, «заскорузлым» характером, который трудно поддавался уговорам. Вторая версия — бытовая, связанная с ремеслом или состоянием здоровья. Сочетание «рубцеваться» и «закреплять жердью» могло относиться к человеку, который занимался лечением ран, перевязками или, напротив, сам имел шрамы и рубцы — отсюда и прозвище, закрепившееся за родом.

Фамилия образована по немецкой модели сложения двух корней в одно слово (как, например, Шварценеггер или Розенбаум), но в русской среде она получила «нулевую» суффиксацию — то есть не обрастала типичными русскими окончаниями -ов, -ин или -ский, а вошла в обиход в исходном виде. Это указывает на относительно позднее появление фамилии среди носителей русского языка, скорее всего, в XVIII–XIX веках, когда немецкие колонисты и ремесленники оседали в городах Российской империи.

Географически фамилия тяготеет к западным регионам бывшей черты оседлости — Волыни, Подолью, Бессарабии, а также к крупным торговым городам вроде Одессы и Киева. Встречается она и у еврейских семей, что неудивительно: немецкие фамилии на -бойм, -баум нередко усваивались через идиш, где boym означает «дерево». Таким образом, Каршенбойм могло быть и прозвищным именем, и искусственной фамилией, присвоенной при паспортизации в XIX веке.

Словообразовательная модель здесь не типична для русских фамилий, поэтому искать в ней славянские суффиксы бесполезно. Это чистая композита — два корня, сросшиеся в одно слово, без дополнительных формантов. Такие фамилии в русском контексте редки и обычно указывают на немецкое или еврейское происхождение рода. О сословной принадлежности носителей судить сложно: фамилия не даёт подсказок в виде дворянских приставок или купеческих окончаний, но её носители чаще всего были мещанами или ремесленниками.

В ономастических справочниках по русским фамилиям (например, у Б. Унбегауна) эта фамилия не рассматривается, поскольку выходит за рамки славянской модели. Однако в региональных исследованиях по фамилиям еврейского населения она упоминается как пример композитного прозвища с прозрачной внутренней формой. Если опираться на труды А. Суперанской по антропонимике, то такие фамилии классифицируются как «говорящие» — их значение прямо указывало на внешность, характер или занятие первого носителя.