Фамилия Леонтьян — редкий случай, когда на слух она звучит почти как привычная русская фамилия, но суффикс выдает иную языковую традицию. Основа здесь — каноническое мужское имя Леонтий (от греческого «лев»), которое давалось при крещении. Однако финаль «-ян» — это не русский, а армянский патронимический суффикс, указывающий на происхождение от предка по мужской линии. Если бы фамилия формировалась по русской модели, мы бы получили Леонтьев или Леонтьин. Суффикс «-ян» в армянском языке означает «из рода такого-то», то есть Леонтьян — это «из рода Леонтия».

Такая фамилия могла появиться у армян, живших на территории Российской империи, в среде, где имя Леонтий было распространено благодаря православию или через русскую администрацию. В самой Армении имя Леонтий встречалось реже, чем, скажем, Геворг или Арам, поэтому фамилия Леонтьян — скорее результат культурного и языкового контакта. Её носители могли быть потомками армян, принявших православие или долгое время живших среди русских, но сохранивших национальный способ образования фамилий.

С точки зрения словообразования, интересно, что суффикс «-ян» присоединён напрямую к полной форме имени, без усечения. В армянских фамилиях часто отсекают окончание основы (например, Петрос → Петросян), но здесь имя Леонтий дало форму Леонтьян, где мягкий знак и «и» сохранились. Это говорит о том, что имя воспринималось как цельное, возможно, через его русское бытовое произношение — «Леонтий». Встречается также вариант написания Леонтиан, но он ещё реже.

Географически фамилия тяготеет к югу России и Закавказью, особенно к Ростовской области, Ставрополью и Краснодарскому краю, где исторически сложились крупные армянские общины. Встречается она и в Армении, но там её носителей немного. Сословного барьера у фамилии не было: её мог получить и крестьянин, и мещанин, и священник — всё зависело от того, кто именно носил имя Леонтий в роду. Поскольку имя это не было княжеским или исключительно дворянским, фамилия осталась демократичной.