Фамилия Арцева — женская форма от Арцев, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Арц. Слово «арц» в русских говорах имело несколько значений, и каждое из них могло лечь в основу фамилии.

Самое бытовое значение — высушенные остатки после перегонки молочной водки, а также сухой сыр или творог. Прозвище Арц могли дать любителю такой пищи или, наоборот, тому, кто её готовил. Другое, менее очевидное значение — кустарник, похожий на можжевельник, который рос в каменистой местности. Из этого кустарника в старину мастерили сундуки для белья, и прозвище Арц мог получить мастер-сундучник.

Есть и третья, более редкая версия, которая выводит корень из осетинского языка: «арц» переводится как «копьё», «штык», «пика». В этом случае прозвище могло указывать на военного человека или оружейника. Такие заимствования встречаются на юге России, в зоне контакта славянских и кавказских народов.

С точки зрения словообразования, фамилия Арцева следует типичной восточнославянской модели: суффикс -ев указывает на принадлежность («чей?»), то есть «дочь или жена человека по прозвищу Арц». В мужском варианте ударение падает на первый слог: А́рцев. Фамилия редкая, и её география, скорее всего, связана с южными областями России, где были распространены и молочное хозяйство, и контакты с осетинскими диалектами.