Фамилия Данчаева образована от мужского имени Данча, которое представляет собой народную, разговорную форму крестильного имени Даниил. В русской традиции имя Даниил (из древнееврейского «Бог мой судья») давало множество производных форм: Даня, Данька, Данила, Данча. Последняя характерна для южнорусских и украинских говоров, где суффикс -ча придаёт имени ласкательный или просторечный оттенок.

В словообразовательной цепочке фамилии важна модель. Основа Данча- плюс суффикс -ев- указывает на принадлежность: «чей?» — Данчаев, то есть сын или потомок Данчи. Суффикс -ев, а не -ов, стоит после мягкой согласной (ч). Женская форма Данчаева — это фамилия жены или дочери Данчаева, закрепившаяся в официальных документах. По типу это типичная патронимическая фамилия, каких большинство в русском ономастиконе.

Географически фамилия Данчаева встречается прежде всего в регионах, где было распространено имя Данча: в южных областях России, в Поволжье, а также среди казачества. Есть вероятность, что в отдельных случаях основа могла быть тюркской — от слова «дан» (слава, известность) с добавлением уменьшительного аффикса -ча, но это менее вероятно, так как фамилия органично вписывается в славянскую модель образования от канонического имени.

Сословная принадлежность носителей фамилии не закреплена жёстко. Данчаевы могли быть и крестьянами, и мещанами, и казаками — фамилия не элитарная, а массовая, распространённая в разных слоях населения. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках она фиксируется с XVIII века, что говорит о её давней истории.

В написании фамилии возможна вариативность: Данчаев/Данчаева, а также редкий вариант с двойным «н» (Даннчаева) — результат ошибок переписчиков или диалектного произношения. В современной России фамилия не входит в число самых частых, но стабильно встречается, особенно в Ростовской, Волгоградской областях и в Краснодарском крае.