Фамилия Хейдорова — редкий пример, где сразу бросается в глаза необычная основа. В отличие от тысяч русских фамилий на -ов/-ев, образованных от славянских имен или прозвищ, Хейдорова явно имеет иноязычные корни. Скорее всего, она происходит от мужской формы Хейдоров, а та, в свою очередь, от имени или прозвища Хейдор. Это имя могло быть вариантом немецкого Heidor или Heydor, где корень «Heid-» восходит к древневерхненемецкому «heid» — «степь, пустошь, вереск». В таком случае прозвище давали человеку, жившему на пустоши или рядом с вересковой равниной.

Другая, менее вероятная версия связывает фамилию с тюркскими языками. В некоторых тюркских наречиях «хей» или «хай» может означать «господин» или «повелитель», а «дор» — «держащий», то есть «держащий власть». Однако для фамилии, записанной как Хейдорова, такое объяснение натянуто: суффикс -ов/-ев в русском языке типичен для оформления фамилий от западноевропейских и балтийских основ, а не от тюркских.

Женское окончание -а указывает на принадлежность к роду: Хейдорова — жена или дочь Хейдорова. Такая модель активно использовалась в XIX веке в крестьянской и мещанской среде, но сама фамилия явно не крестьянская по происхождению. Немецкие корни в русских фамилиях часто встречались у обрусевших немцев, приглашенных на службу или поселившихся в Поволжье, Прибалтике и на юге России. Поэтому предки носителей фамилии Хейдорова могли быть выходцами из немецких колоний, которые со временем полностью ассимилировались.

Географически фамилия крайне редкая. В современных базах данных она почти не встречается, что говорит о малой численности рода или о сильном изменении написания в прошлом. Возможно, изначальная форма была Хайдоров или Гейдоров, а Хейдорова — результат диалектного произношения или ошибки писаря. В любом случае, это фамилия с чёткой «немецкой» основой, которую стоит искать в метрических книгах лютеранских приходов или в списках колонистов.