Фамилия Атаманычева — женская форма от мужской Атаманычев, и её разговорная основа «атаман» знакома каждому. Однако необычный суффикс -ычев сразу выделяет эту фамилию среди более привычных однокоренных. Если бы предка просто звали Атаман, фамилия звучала бы как Атаманов. Но здесь цепочка длиннее: сначала от прозвища Атаман образовалось отчество Атаманыч — так в народе могли называть сына атамана или человека, которого величали «атаманским сыном». Затем от этого отчества с помощью стандартного притяжательного суффикса -ев сделали фамилию, буквально означающую «сын Атаманыча». Иначе говоря, носитель фамилии Атаманычев — потомок человека, чей отец носил прозвище Атаман или был атаманом.

Слово «атаман» в русском языке многозначно. В XVI–XVII веках атаманами называли выборных или назначенных предводителей казачьих войск, а также старших в воровских и разбойничьих шайках, что отражено в словарях. Позже, в XIX веке, атаманами именовали старост в артелях, руководителей рыболовецких или строительных ватаг. Поэтому предок носителя фамилии мог быть не обязательно военным или казаком — прозвище могли дать любому вожаку, лидеру в своей среде.

Географически фамилия Атаманычева встречается не повсеместно. Наиболее плотно она представлена в Поволжье и на Урале, особенно в Оренбургской и Челябинской областях, что косвенно связывает её с казачьей средой. Встречается она и в донских станицах, но реже — там традиционно преобладает форма Атаманов. Сравнение с однокоренными фамилиями подтверждает редкость суффикса -ычев: Атаманов, Атаманчук, Атаманский — все они образованы по другим моделям. Атаманычев — пример того, как отчество от «отчества» (от Атаманыча) закрепилось в качестве наследной фамилии. Это нечастый случай, который говорит о том, что прозвище было ярким и передавалось через поколение не напрямую, а через отца, которого в округе звали именно как сына атамана.