Фамилия Арефев — одна из тех, что хранит в себе древнее календарное имя, почти забытое в современном обиходе. В её основе лежит крестильное имя Арефий (от греческого Aretes — «добродетель», «доблесть»). В святцах это имя встречается редко, поэтому и фамилии, образованные от него, не так распространены, как, скажем, Ивановы или Петровы.

Словообразовательная модель здесь классическая для русских фамилий: суффикс -ев присоединялся к основам, оканчивающимся на мягкий согласный или «й». Полное имя Арефий дало форму Ареф, а от неё — Арефьев. Но в народной речи конечный «й» часто отпадал, и звучало просто Ареф. От этого усечённого варианта и пошла фамилия Арефев. То есть оба написания — Арефьев и Арефев — исторически родственны, но второе отражает более разговорное, бытовое произношение.

Интересная особенность: в отличие от многих фамилий на -ев, здесь нет указания на географию или сословие. Арефев мог появиться и в крестьянской среде, и среди духовенства. В среде священнослужителей имя Арефий ценилось за благочестивый смысл, поэтому в некоторых регионах (например, в центральной России) фамилия могла закрепиться именно за семьями причетников или священников. Но это лишь одна из возможных ветвей.

В документах XVII–XVIII веков встречаются оба варианта написания, причём Арефев нередко считали просто опиской. Однако к XIX веку форма с одним «в» утвердилась как самостоятельная. Носители фамилии Арефев, скорее всего, ведут род от человека, которого в быту звали Арефом — либо по имени, либо по прозвищу, данному в честь святого. Прямых указаний на ремесло или характер предка эта фамилия не даёт, зато чётко указывает на его вероисповедание и, возможно, на книжное происхождение имени.