Фамилия Дехтярев — это типичный пример того, как прозвище по профессии или внешности превратилось в родовое имя. В основе лежит слово «дехтярь», то есть дегтярь — человек, который добывал деготь. Этот промысел на Руси ценился не меньше кузнечного дела: деготь был универсальным продуктом, без которого не обходились ни хозяйство, ни медицина. Черную маслянистую жидкость использовали для смазки тележных осей, пропитки кожи и как лекарство. Заготовка дегтя велась зимой, когда в деревьях останавливалось сокодвижение, и это был сезонный, но очень прибыльный труд. В XVII веке ведро дегтя стоило 50 копеек серебром, тогда как ведро ржи — всего 12 копеек. Причем качественный продукт получали далеко не из любой березы, и лучшие мастера жили в Средней полосе России, особенно в Среднем Поволжье.

Однако есть и другая версия происхождения прозвища. В северных говорах слово «дехтярь» означало «дятел». Если предок получил такое прозвище, то оно могло отражать его внешность (например, длинный нос) или характер — дятел считался символом трудолюбия, упорства и даже магической силы, стража деревьев. У многих народов эту птицу почитали как пророческую, так что прозвище могло нести и оттенок уважения. В «Ономастиконе» С. Б. Веселовского зафиксирован реальный носитель: Дехтярь Семен, пономарь, 1630 год, Курмыш. Это показывает, что прозвище бытовало в среде духовенства, а не только среди ремесленников.

Фамилия образована по стандартной модели: прозвище на -арь (Дехтярь) плюс притяжательный суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Дехтярев). То есть изначально это было отчество: сын Дехтяря. Со временем оно закрепилось как наследственная фамилия. Стоит обратить внимание на написание: оба варианта — Дехтярев и Дехтярёв — исторически равноправны, хотя в официальных документах чаще встречается первый. Разница лишь в ударении и букве «ё», которая в русском языке долго не была обязательной.