Фамилия Кирштейн — редкий для русской ономастики пример, когда фамилия целиком заимствована из немецкого языка, причём не в качестве служебного суффикса (как, скажем, -штейн у Блюменштейна), а как полное смысловое прозвище. Её разбирают по двум немецким корням: Kirsch — «вишня» и Stein — «камень». В буквальном переводе получается «вишнёвый камень». Так называли не драгоценность, а, скорее всего, место: человека, жившего на каменистом холме, поросшем вишнёвыми деревьями. Вторая, более редкая версия связывает прозвище с профессией ювелира — якобы так могли прозвать мастера, работавшего с вишнёво-красными камнями вроде граната или альмандина.

Менее убедительна гипотеза, что Кирштейн — искажённое имя Кристиан (от лат. «христианин»). Фонетически это возможно, но слишком натянуто: немецкое Christian даёт в фамилиях формы Кристиансен, Кристиансон, но не Кирштейн. К тому же у евреев, где такие «переводные» фамилии особенно популярны, встречались и более причудливые примеры: Вейценбаум («пшеничное дерево»), Зауэрштром («кислый поток»), Левенфиш («рыба-лев»), Цигенбаум («козье дерево»), Квечман («высказываться неохотно»). На их фоне «вишнёвый камень» выглядит вполне естественно.

Словообразовательная модель проста: фамилия не имеет русского суффикса (-ов, -ин, -ский), а значит, попала в русский обиход в готовом виде — через немецких колонистов, переселенцев или мастеровых, осевших в России в XVIII–XIX веках. Носители фамилии Кирштейн в основном встречаются на юге России и в Поволжье, где исторически существовали немецкие поселения.