Фамилия Атанасова образована от имени Атанас, которое представляет собой вариант мужского имени Афанасий. Имя Атанас распространено в Болгарии и граничащих с ней государствах. Оно восходит к греческому имени Атаназиос (Αθανάσιος) – «бессмертный». Одним из покровителей этого имени считается Афанасий Александрийский. Возможно, что в основе фамилии Атанасова лежит армянское имя Атанас (Атанес), которое означает «дыхание странствий». Таким образом, потомок человека, обладающего именем Атанас, со временем получил фамилию Атанасова.