Фамилия Хейнштейн — одна из тех, что не вписывается в привычную русскую модель образования на -ов, -ин или -ский. Она звучит как чужеродный элемент, и это не случайно: перед нами типичная немецкая или еврейская (ашкеназская) фамилия, буквально переводящаяся с немецкого как «камень Хейна». Разбираем её по частям: «Хейн» — это краткая форма имени Хейнрих (немецкий аналог Генриха, в основе которого древневерхненемецкое hagan — «ограда, защита» и rīhhi — «богатый, могущественный»), а «штейн» — «камень». Вместе получается что-то вроде «камень (или скала) Хейнриха» — прозвище, скорее всего, указывавшее на твёрдость характера или на место жительства у скалистого утёса, принадлежавшего человеку по имени Хейн.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна: сложение двух корней без суффиксов, характерное для немецких фамилий-композитов. В русском языке фамилия не склонялась по падежам как исконная, а застыла в форме, принесённой переселенцами. Географически Хейнштейны чаще всего встречаются в Германии, особенно в землях Северный Рейн-Вестфалия и Нижняя Саксония, а также среди еврейского населения Восточной Европы, где подобные фамилии нередко давались по указу австрийских или прусских властей в конце XVIII — начале XIX века при обязательной регистрации фамилий.

Спорных версий немного. Иногда «Хейн» связывают не с именем, а с топонимом — например, с городком Хайн (Hein) в Гессене, но это менее вероятно: в немецкой ономастике фамилии на -stein с личным именем в первой части — массовое явление (сравните: Айзенштейн, Зильберштейн, Розенштейн). Важно и то, что в русском языке фамилия могла писаться по-разному: Хейнштейн, Гейнштейн, а в дореволюционных документах — через «ъ» (Хейнштейнъ). Носители фамилии в России — почти всегда потомки немецких колонистов, приглашённых Екатериной II в Поволжье, или еврейских семей из черты оседлости, где немецкий язык долго оставался языком быта и канцелярии.

Единственная деталь, которая отличает эту фамилию от десятков похожих, — её относительная редкость. В современных базах данных России и стран СНГ Хейнштейнов насчитываются единицы, тогда как в Германии фамилия хоть и не входит в первую сотню, но встречается устойчиво. Это значит, что для русского уха она звучит экзотично, но для немецкого — вполне обыденно, как Кузнецов или Иванов.