Фамилия Безматерных — один из ярких примеров севернорусской модели образования фамилий с помощью суффикса -их/-ых. Такие фамилии (вроде Черных, Косых, Седых) были особенно распространены в Архангельской, Вологодской, Вятской губерниях. Они указывали на принадлежность к роду: Иван Безматерных — значит «из семьи Безматерного». В центральных и южных областях России эту же фамилию, скорее всего, записали бы как Безматернов.

В основе фамилии лежит прозвище Безматерный. Слово «матерный» в старом русском языке означало «материнский» (от «матерь» — мать). Прозвище Безматерный, вероятно, получал сирота, воспитывавшийся без матери. В крестьянской среде, где семья и родственные связи значили много, такой человек выделялся с детства. Вторая возможная версия — прозвище могли дать подкидышу или найдёнышу, чьё происхождение было неизвестно; слово «безматерный» в некоторых говорах употреблялось именно в значении «безродный, без матери».

Суффикс -ых в фамилии указывает на то, что прозвище закрепилось за целым родом или семьёй. Если бы фамилия образовалась в XIX веке по стандартной модели, её бы записали как Безматернов (с суффиксом -ов). Форма на -ых — более архаичная, она сохранилась в тех регионах, где фамилии складывались раньше и передавались по отцу в неизменном виде. Поэтому носители фамилии Безматерных с высокой вероятностью происходят из районов Русского Севера или Приуралья.

Интересно, что однокоренные фамилии — Безматерный, Безматернов, Безматерних — встречаются редко, что делает Безматерных ещё более локально привязанной. Встречаемость фамилии невысокая, что типично для форм на -их/-ых: они редко выходили за пределы своей губернии и не распространялись через дворянские роды. Потомок человека по прозвищу Безматерный, со временем получивший фамилию Безматерных, скорее всего, был крестьянином или посадским человеком из северных земель.