Фамилия Чераева образована от мужского имени Черай — краткой формы одного из крестильных имён, скорее всего, Чеслав. В древнерусской традиции сложные славянские имена вроде Чеслава (от «честь» и «слава») нередко сокращали до двух-трёх слогов: Чеслав превращался в Черая, а от него уже пошли Чераевы. Возможна и другая версия: основа могла восходить к тюркскому слову «чера» — «свет, сияние», но для русской фамилии такой корень нетипичен, а вот славянская модель с усечением имени встречается повсеместно.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Чераев буквально значит «сын Черая». Это типичный патроним, который закрепился в качестве фамилии у потомков человека по имени Черай. В отличие от фамилий на -ов (от основ на твёрдый согласный), -ев ставится после мягких или шипящих, что подтверждает исконную форму основы на -ай.

Географически фамилия тяготеет к южным и центральным областям России — больше всего Чераевых встречается в Воронежской, Ростовской областях и в Краснодарском крае. Это косвенно указывает, что предки были выходцами из чернозёмной полосы, где фамилии на -ев от имён на -ай (Черай, Мамай, Ковай) фиксировались в переписных книгах XVII–XVIII веков.

Среди однокоренных фамилий — Чераевский, Черайкин, но все они редкие. Чераева не перепутать с Череевыми (от «черей» — черепок) или Чиряевыми (от тюркского «чиря» — грязь): корень здесь именно личный, а не предметный. Социальный слой, скорее всего, крестьянский или однодворческий — в дворянских родословных эта фамилия не отмечена.