Фамилия Лухумаидзе — яркий пример грузинской модели образования фамилий, и её разговор стоит начать именно с суффикса. Формант -идзе (в русской передаче часто -идзе, реже -адзе) — один из самых распространённых в западной Грузии, особенно в Имеретии и Гурии. Он восходит к древнегрузинскому «-ძე» (дзе), что означает «сын». Таким образом, Лухумаидзе буквально означает «сын Лухума» или «потомок Лухума».

Основа фамилии — личное имя или прозвище Лухума. Здесь возможны две версии, и обе укладываются в грузинскую ономастику. Первая: имя Лухума может быть вариантом имени Лука (Лукума) с характерной для диалектов перестановкой звуков. В Грузии имя Лука (от лат. lux — «свет») было распространено, и его народные формы нередко давали начало фамилиям. Вторая версия: Лухума — это прозвище, связанное с грузинским словом «луху» (луха) — так в некоторых районах называли вид бурдюка или кожаного мешка для вина. В таком случае прозвище мог получить либо бондарь, делавший такие бурдюки, либо человек с характерной внешностью (например, крупный или круглолицый). Первая версия (от имени) кажется более вероятной, так как фамилии от крестильных имён в Грузии преобладают.

Географически фамилия Лухумаидзе тяготеет к западной Грузии. Встречается в основном в Имеретии, Гурии и Аджарии. Поскольку суффикс -идзе указывает на происхождение из этих регионов, можно предположить, что предки носителей фамилии были крестьянами или мелкими дворянами (азнаурами) — в Грузии фамилии с этим суффиксом носили и те, и другие, без строгой сословной привязки.

С точки зрения словообразования, фамилия Лухумаидзе стоит в ряду таких же патронимических грузинских фамилий, как Геловани, Давитадзе, Чхеидзе. Её редкий элемент — корень «Лухум-», который не встречается в других распространённых грузинских фамилиях, что делает её уникальной. В русском языке фамилия склоняется по правилам грузинских фамилий на -идзе: Лухумаидзе, Лухумаидзе, Лухумаидзе (не склоняется в мужском роде только в именительном падеже, в косвенных — склоняется, но в разговорной речи часто остаётся неизменной).