Фамилия Пантилиди — одна из тех, что безошибочно указывает на греческие корни. Её основа — греческое личное имя Пантелис (Παντελής), сокращённая форма от Пантелеймон (Παντελεήμων). В переводе с греческого «Пантелеймон» означает «всемилостивый», а само имя образовано от слов «пан» (παν — «весь») и «элеос» (έλεος — «милость, сострадание»). Таким образом, фамилия Пантилиди восходит к имени, которое носил святой великомученик и целитель Пантелеймон, один из самых почитаемых православных святых.

Ключевая особенность фамилии — её окончание на -иди. Это типичный греческий патронимический суффикс, означающий «сын» или «потомок». В русской передаче он часто видоизменяется в -иди, -идис или -иди, но в российских документах закрепился вариант Пантилиди. Если бы фамилия имела турецкий или тюркский след, окончание было бы другим — например, -оглу или -заде. Суффикс -иди однозначно указывает на греческое происхождение, причём чаще всего из Малой Азии (Понта, Каппадокии) или с островов Эгейского моря.

Носители фамилии Пантилиди — это потомки греков, переселившихся на территорию Российской империи в разное время. Основные волны переселения пришлись на XVIII–XIX века, когда греки бежали от османского гнёта, а также на начало XX века, после греко-турецкой войны 1919–1922 годов и последовавшего обмена населением. Многие оседали в Причерноморье: в Мариуполе, Одессе, Таганроге, Крыму, а также в Екатеринославской и Херсонской губерниях. Встречаются Пантилиди и на Кубани, и в Ставрополье, куда греки переселялись в ходе столыпинской аграрной реформы.

Словообразовательная модель проста: основа Пантил- (от Пантелис) + суффикс -иди. Ударение в русском языке обычно падает на последний слог — Пантилиди́, хотя в греческом оригинале ударение могло стоять на втором слоге: Пантили́ди. В документах советского времени фамилия нередко писалась как Пантилидис, но со временем окончание упростили до -и, что характерно для русификации греческих фамилий.

Среди однокоренных фамилий — Пантелиди, Пантелеев (русифицированная форма), Пантелеймонов. Все они восходят к одному и тому же имени, но различаются по суффиксам: Пантелиди — от той же основы, но с другим окончанием; Пантелеев — уже чисто русский вариант, образованный по модели -ев. Фамилия Пантилиди стоит особняком именно благодаря сохранению греческого патронимического форманта, что делает её редкой и узнаваемой в русскоязычной среде.