Фамилия Одомских — одна из тех, что сразу бросается в глаза своей формой. Окончание -их (в родительном падеже -ских) указывает на севернорусское или сибирское происхождение. В старину в Новгородской земле, а затем и на Урале, в Поморье и Сибири было принято называть семью или род в целом: «Пойдёшь к Одомским?» — то есть к людям из дома Одомских. Такие фамилии не склонялись по падежам, как обычные, и отвечали на вопрос «чьи?».

Основа фамилии — «Одом». Скорее всего, это прозвище. В русских говорах слово «одом» или «одомок» означало остаток, обрубок, часть чего-то целого. Например, одомком могли назвать небольшой участок земли, отрезанный от большого надела, или отдельно стоящий дом. Отсюда прозвище мог получить человек, владевший таким клочком земли, живший на отшибе или имевший какое-то физическое отличие (например, без пальца или руки — «одомок» как неполный человек). В этом случае фамилия Одомских означает «из рода Одомка», то есть потомки того самого Одомка.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с личным именем Авдей или Авдоким. В народном произношении эти имена могли редуцироваться до Одома. Однако для фамилии на -их такая модель нетипична: обычно в основе лежит прозвище, а не крестильное имя.

Поскольку фамилия редкая и имеет чёткую региональную привязку к северу и востоку России, её носители в прошлом — скорее всего, государственные или черносошные крестьяне, а не дворяне. В документах XVII–XVIII веков фамилия могла писаться как Одомских или Одемских (с вариантом через «е»), что связано с местным аканьем или еканьем. Сейчас эта фамилия встречается в Пермском крае, Кировской области и среди потомков сибирских старожилов.