Фамилия Арботнеева — редкий пример, в котором причудливо переплелись тюркская основа и русский фамильный суффикс. В её основе лежит мужское личное имя или прозвище Арботней. Первая часть, «Арбот», восходит к тюркскому «арба» (повозка, телега) или к слову «арбак» (возчик, извозчик). В тюркских языках имена, образованные от названий ремёсел или предметов быта, были распространены: Арбат, Арбач, Арбулат — подобные прозвища давали людям, связанным с перевозками или изготовлением телег.

Вторая часть, «-ней», — русская адаптация тюркского суффикса принадлежности или уменьшительной формы. Встречаются аналоги: фамилия Арботнев и её женский вариант Арботнеева. Такая модель образования типична для фамилий, которые формировались от прозвищ на -ей (как Ботней, Копей, Лепей) — суффикс -ев присоединялся к основе, оканчивающейся на мягкий согласный или й.

Поскольку фамилия не массовая, её географическое бытование, скорее всего, ограничено несколькими регионами. Можно предположить, что предки носителей фамилии были либо извозчиками (от «арба»), либо людьми, получившими прозвище по месту жительства или по имени, которое в русской среде переделали на свой лад. В словарях тюркских заимствований в русском языке слово «арба» фиксируется с XVI века, так что фамилия могла возникнуть в среде служилых людей или крестьян, контактировавших с татарами, башкирами или другими тюркскими народами.

В отличие от распространённых фамилий на -ов/-ев, Арботнеева сохраняет редкую основу, не имеющую очевидных параллелей в русских календарных именах. Это говорит о том, что её носители, вероятно, происходят из старых родов, где прозвище закрепилось ещё до массового закрепления фамилий в XVIII–XIX веках. Если искать однокоренные варианты, можно вспомнить фамилии Арбатов, Арбачев — они тоже связаны с повозкой, но образованы по другой модели. Арботнеева стоит особняком, и это делает её интересным объектом для локального генеалогического поиска.