Фамилия Вольфгайн — редкий пример немецкой фамилии, которая попала в русский контекст и сохранила исходное написание без русификации. Она состоит из двух частей: Wolf (волк) и -wein (вино). Вопреки интуитивному ожиданию, это не прозвище «волчье вино», а сложение двух самостоятельных слов, которое в немецкой ономастике могло означать либо «волчий виноградник» (как прозвище винодела, чьи лозы якобы не боится зверь), либо, что вероятнее, относилось к патронимической модели, где Wolf — личное имя или прозвище основателя рода, а -wein — сокращение от Weingarten (виноградник) или Weinberg (винный холм). То есть Вольфгайн — это «виноградник Вольфа» или «вино Вольфа».

Фамилия не имеет славянских суффиксов (-ов, -ин, -ский), потому что её не адаптировали в русской среде: носители, скорее всего, были немецкими колонистами или переселенцами, которые сохранили фамилию в оригинале. В Российской империи такие фамилии встречались среди поволжских немцев, приглашённых Екатериной II в XVIII веке, или среди остзейского дворянства. Однако Вольфгайн не относится к числу распространённых немецких фамилий — в самой Германии она встречается редко, чаще в Баварии и Баден-Вюртемберге, что указывает на южнонемецкое происхождение.

По словообразовательной модели это типичная немецкая сложная фамилия (Kompositum), где первая часть уточняет вторую. Интересная деталь: в отличие от фамилий вроде Вольфганг (Wolfgang — «идущий как волк»), где второй корень -gang (ходьба), здесь -wein (вино) задаёт совершенно другую семантику — хозяйственную, а не героическую. Это говорит о том, что предок носителя мог быть виноградарем или владельцем виноградника, а не воином или охотником.

В русском языке фамилия не склоняется, если принадлежит мужчине, и не меняется у женщин. Вариантов написания практически нет: Вольфгайн — точная транслитерация немецкого Wolfwein. Встречается искажённое Вольфгайм (путаница с -heim, «дом»), но это ошибка переписчиков. Из-за редкости фамилии её носители в России, скорее всего, принадлежат к потомкам немецких колонистов, а не к дворянским родам — в гербовниках эта фамилия не зафиксирована.