Фамилия Оверштейн — явный пример фамилии-топонима, образованной от географического названия. Её основа — немецкое словосочетание «ober» (верхний) и «Stein» (камень). В немецкой ономастике такие фамилии часто указывали на место жительства: «верхний камень» могло быть названием скалистого холма, утёса или целого поселения. В Германии и Австрии есть несколько населённых пунктов с корнем «Oberstein», самый известный — Идар-Оберштайн в Рейнланд-Пфальце, центр ювелирного дела. Так что предок носителя фамилии, скорее всего, был выходцем из такого места или жил у заметного каменистого возвышения.

Суффикс в фамилии отсутствует в привычном русском понимании. Это чистая немецкая модель: топоним без дополнительных словообразовательных элементов стал фамилией. В русском языке фамилия закрепилась в форме «Оверштейн» — через транслитерацию с немецкого, где буква «b» передана как «в», а дифтонг «ei» — как «ей». Встречаются и варианты написания: Оберштейн, Оберштайн, но «Оверштейн» — самый распространённый в русскоязычной среде.

Фамилия относится к ашкеназским еврейским фамилиям, но не исключительно. Немецкие христианские семьи с фамилией Oberstein тоже существуют, особенно в юго-западной Германии. В Российской империи носители фамилии Оверштейн появлялись в документах XIX века, в основном среди купечества и мещан западных губерний, куда переселялись еврейские семьи из немецких земель.

Споров о происхождении почти нет: прозрачная немецкая этимология и чёткая географическая привязка делают фамилию одной из самых «читаемых» среди топонимических. Единственный нюанс — могло ли прозвище «Верхний камень» быть не местом, а характеристикой человека (твёрдый, непоколебимый, как камень, и занимающий высокое положение). Но эта версия менее вероятна: в немецкой традиции такие метафорические фамилии встречаются реже, чем топонимические.

Известные носители в истории не слишком многочисленны, но фамилия фигурирует в списках студентов европейских университетов XVIII–XIX веков, что говорит о её носителях как о людях образованных, часто связанных с торговлей или ремёслами.