Фамилия Серофим — редкий случай, когда основа не поддаётся однозначной славянской этимологии, и это первое, что бросается в глаза. В русской ономастике она стоит особняком, потому что не образована от крестильного имени, прозвища или профессии привычным способом. На слух она напоминает церковное имя Серафим (от древнееврейского серафим — «огненный, пламенный»), но с заменой гласной а на о. Такая замена нередко встречалась в народном произношении: имя Серафим в некоторых говорах звучало как «Серофим» или «Серофон». Если это так, то фамилия Серофим — это, по сути, фонетический вариант отчества от канонического имени Серафим. Предок носителя мог быть крещён как Серафим, а в быту его звали Серофимом, и сын записался уже по этому живому произношению.

Однако есть и другая версия, менее очевидная, но тоже имеющая право на существование. В русских говорах слово «серый» имело не только цветовое значение, но и переносное — «незаметный, простой, бедный» или даже «глуповатый». А «фима» могло быть сокращением от имени Ефим, которое было очень распространено в крестьянской среде. Тогда Серофим — это сложное имя-оберег или прозвище: «серый Ефим» (то есть невидный, неприметный). Такая модель образования — сращение прилагательного с именем — встречается в русских фамилиях, но редко, и это делает версию правдоподобной, хотя и не основной.

Обращает на себя внимание и суффикс. Фамилия оканчивается на нулевое окончание, без типичных русских суффиксов -ов, -ев, -ин. Это указывает на то, что перед нами не патроним (сын такого-то), а, скорее всего, застывшая форма имени или прозвища в именительном падеже. Такие фамилии характерны для украинской, белорусской традиции, а также для старообрядцев, которые иногда отказывались от «мирских» суффиксов. Географически фамилия Серофим встречается редко, но отдельные носители зафиксированы в южнорусских областях и на Украине, что косвенно поддерживает версию о народном произношении имени Серафим.

В словарях Б. Унбегауна и В. Никонова эта фамилия отдельно не разбирается, что неудивительно из-за её редкости. Но если опираться на общие законы русской антропонимии, первый вариант — от имени Серафим через «акающее» произношение — выглядит самым простым и логичным. Фамилия Серофим — это не искажение, а живая запись того, как имя звучало в конкретной местности.