Фамилия Дехтерова образована от прозвища или профессии отца. Её основа — слово «дехтярь», то есть человек, который занимался добычей или продажей дёгтя. Дёготь — это густая тёмная жидкость, которую в старину получали из берёзовой коры и использовали для смазки колёс, пропитки кожи и как народное средство. Прозвище Дехтярь давали либо ремесленнику, либо крестьянину, который в качестве подсобного промысла гнал дёготь. В некоторых говорах слово звучало как «дехте́рь» — отсюда и написание фамилии через «е» во втором слоге.

Фамилия относится к типичным русским фамилиям на -ов/-ев, указывающим на принадлежность: Дехтеров — сын Дехтяря. Женская форма Дехтерова — это вариант для замужней женщины или дочери, исторически фиксировавшийся в документах. Интересно, что в XIX веке фамилия бытовала в основном в центральных и северных губерниях России, особенно в Ярославской, Костромской и Вологодской, где был развит смолокуренный и дёгтевый промысел. Встречаются и однокоренные фамилии — Дегтярёв, Дехтярёв, Дехтяренко. Разница в написании (е/ё, я/е) отражает диалектное произношение и местные особенности письма.

Редкий суффиксальный вариант «Дехтеров» (а не «Дегтярёв») может указывать на то, что предок носителя фамилии жил в местности, где «дехтярь» произносили без смягчения — как «дехтерь». Это не ошибка переписчика, а живая диалектная черта. Сословного барьера у фамилии не было: дёготь гнали и крестьяне, и мещане, а в редких случаях — и купцы, торговавшие этим товаром. В современной России фамилия Дехтерова встречается нечасто, но сохранилась в тех же регионах и в городах, куда в XX веке переезжали жители из сёл.