Фамилия Норштейн — один из характерных примеров того, как еврейская фамильная традиция осваивала немецкую модель образования. Это типичная для ашкеназских евреев фамилия, появившаяся в конце XVIII — начале XIX века, когда в Австрийской и Российской империях законодательно обязали еврейское население закрепить наследственные фамилии.

Основа «Норд-» (Nord) в переводе с немецкого означает «север». Второй элемент «-штейн» (Stein) — «камень». Буквально Нордштейн — «северный камень». Такие фамилии с компонентом «-штейн» (Гольдштейн, Зильберштейн, Розенштейн) были очень популярны в среде немецкоязычных евреев и часто давались по указу чиновников, которые составляли фамилии из красивых или просто понятных слов. Поэтому искать в Норштейне реальную связь с профессией камнетеса или географическим объектом стоит с осторожностью: скорее всего, это искусственное образование.

Со временем написание фамилии могло меняться. Встречается вариант «Нордштейн», который фонетически ближе к немецкому оригиналу. Форма «Норштейн» — результат ассимиляции, когда буква «д» выпала при произношении, чтобы сделать фамилию более благозвучной для русского уха, или была утрачена при записи в документах.

Носители этой фамилии — почти всегда потомки еврейского населения черты оседлости (территории современной Украины, Беларуси, Польши, Молдовы). Среди них не было единого сословия: это могли быть как ремесленники и торговцы, так и раввины. Самая известная ветвь рода — семья режиссёра-мультипликатора Юрия Норштейна, но его знаменитость не отменяет того факта, что для большинства носителей фамилия остаётся простым свидетельством канцелярской записи в имперских книгах.