Фамилия Натан стоит особняком среди русских фамилий, потому что она не образована по привычной модели с суффиксами -ов, -ин или -ский. Это так называемая «неоформленная» фамилия — то есть она совпадает с личным именем без добавления типичного родового окончания. В русской традиции такое встречается редко и обычно указывает на позднее происхождение или иноязычные корни.

Основа фамилии — библейское имя Натан, которое восходит к древнееврейскому «Натан» — «дал, даровал» (Бог дал). В Ветхом Завете это имя носил пророк, обличавший царя Давида. На Русь имя попало через христианство, но широкого распространения не получило: в святцах оно есть, но в крестьянской среде встречалось редко. Поэтому фамилия Натан в России — явление не массовое, а скорее единичное.

Словообразовательная модель здесь простая: фамилия представляет собой транслитерацию исходного имени. В отличие от фамилий типа Натанов (где добавлен суффикс принадлежности), вариант Натан мог закрепиться у еврейского населения Российской империи, где было принято оставлять патронимическую фамилию без изменений. По этой логике, предок носителя фамилии мог быть человеком по имени Натан — либо еврейского происхождения, либо выходцем из западных губерний, где имена иногда переходили в фамилии напрямую.

Встречается фамилия и у ашкеназских евреев, где она могла быть сокращением от более длинных форм (например, Натанович) или искусственным образованием при присвоении фамилий в XIX веке. В редких случаях Натан могла возникнуть и у русских старообрядцев, которые использовали редкие библейские имена, но это скорее исключение.

Географически фамилия рассеяна: её носители живут в России, Украине, Беларуси, Израиле и странах Запада. В дореволюционных переписях она встречается в черте оседлости — на территориях современных Беларуси и Украины. Несмотря на простоту, фамилия Натан — не про «сына Натана», а про самого Натана: она буквально консервирует имя, которое мог носить предок первого носителя.