Фамилия Белоключевская — редкий пример «географической» фамилии, образованной не от названия деревни или города, а от гидронима, то есть имени водного объекта. В основе лежит словосочетание «Белый Ключ» — так на Руси называли родники и ручьи с чистой, светлой водой, часто известковые или меловые, где дно и берега были белесыми. Суффикс -евск- с окончанием -ая указывает на типичную модель для фамилий, которые первоначально были прилагательными, отвечающими на вопрос «чей?» или «откуда?». Носитель такой фамилии — скорее всего, потомок человека, жившего у урочища или села с названием Белый Ключ.

География фамилии примечательна. Белоключевские встречаются в основном на юге России и Украины — в Краснодарском крае, Ростовской области, а также в Крыму. Это не случайно: в этих регионах множество топонимов с корнем «ключ» (в значении «родник»), а также есть реальные поселения, например, село Белоключевка в Татарстане или хутор Белоключевский в Волгоградской области. Фамилия могла возникнуть, когда крестьянин или казак, переселившись из такого места, получал прозвание по прежнему месту жительства.

Словообразовательная модель здесь двойная. Сначала от географического названия «Белый Ключ» образовали топонимическое прилагательное «белоключевский» (житель Белого Ключа). Затем оно закрепилось как фамилия в форме женского рода — Белоключевская. Такая форма характерна для южнорусских и украинских фамилий, где окончание -ая нередко сохранялось у женщин, а у мужчин могло редуцироваться до Белоключевский. В современном употреблении фамилия склоняется по правилам прилагательного: Белоключевская, Белоключевской.

В ономастических справочниках фамилия нечаста, что делает её ценной для локальной истории. Если сравнивать с однокоренными, то есть параллели: Белоключев — более простая, «патронимическая» форма (от прозвища Белоключ), а Белоключевский и Белоключевская — именно «выездные», указывающие на родовое гнездо. Поэтому, скорее всего, предки носительницы фамилии были не боярами, а вольными поселенцами или казаками, осваивавшими южные степи в XVIII–XIX веках. В метрических книгах такие фамилии встречаются у крестьян и мещан, реже — у духовенства.