Фамилия Таллергрин — редкий случай в русском ономастиконе. С первого взгляда видно, что она не славянская по происхождению. Её основа состоит из двух частей: «Таллер» и «грин». Вторая часть, «-грин», с высокой вероятностью восходит к немецкому или скандинавскому слову «Grün» (зелёный) или английскому «green» (зелёный). Первая часть сложнее: «Таллер» может быть вариантом немецкой фамилии Thaler (от названия города или монеты «талер»), либо диалектным произношением слова «Taler» (долина). Таким образом, Таллергрин — это композитная фамилия, типичная для немецкой и еврейской (ашкеназской) традиции образования фамилий из двух корней.

Наиболее правдоподобная версия: фамилия сложилась в немецкоязычной среде в XVIII–XIX веках. Первая часть (Таллер) могла указывать на происхождение из местности Таль (долина) или на род занятий, связанный с чеканкой или обращением талеров. Вторая часть (грин) — скорее всего, топонимический элемент, означающий «зелёный» (например, зелёный луг, зелёный дом). Вместе фамилия могла означать «зелёная долина» или «человек из Зелёной долины». В пользу немецкого происхождения говорит и то, что в России такие фамилии часто встречались у поволжских немцев, переселившихся в страну при Екатерине II. Встречаются варианты написания: Талергрин, Талергрюн.

Словообразовательная модель здесь не славянская — нет привычных русских суффиксов -ов, -ин, -ский. Фамилия пришла в русский язык уже в готовом виде, и её носители, скорее всего, были людьми немецкого или еврейского происхождения, обрусевшими в XIX–XX веках. В дореволюционных метрических книгах Таллергрины могли записываться как мещане или крестьяне-колонисты, а позже — как советские специалисты. Из-за редкости фамилии её географическое бытование узкое: единичные семьи встречаются в Санкт-Петербурге, в Саратовской области (исторические немецкие колонии) и в Прибалтике.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Таллергрин стоит в одном ряду с такими немецкими композитами, как Вайсгрин (белый+зелёный), Ротгрин (красный+зелёный) или Шварцгрин (чёрный+зелёный). В отличие от них, где первая часть — цвет, здесь первая часть — топоним или предмет, что делает фамилию более конкретной и, вероятно, указывающей на место жительства предка. Споров о происхождении немного: альтернативная версия, что «Таллер» — это искажённое еврейское «Талер» (от идиш טאַלער — тарелка, блюдо), маловероятна, так как не объясняет вторую часть. Поэтому версия с немецкой долиной и зелёным цветом остаётся основной.