Фамилия Дихтярева — женская форма от Дихтярев, а та, в свою очередь, образована от прозвища или профессии Дихтярь. Основа здесь — украинское или южнорусское слово «дихтяр», что означает «дегтяр», то есть человек, который добывает или продаёт дёготь. Дёготь — продукт сухой перегонки древесины (обычно берёзовой коры), в старину широко применявшийся для смазки колёс, пропитки кожи и в народной медицине. Таким образом, предок носительницы фамилии был мастером-смолокуром, ремесленником, чей товар был востребован в любом крестьянском и извозном хозяйстве.

Интересно, что в отличие от распространённой великорусской формы Дегтярёв, украинский вариант Дихтярь сохранил характерный переход «е» в «и» (икавизм), свойственный многим говорам украинского языка. Фамилия образована по типичной восточнославянской модели: прозвище + патронимический суффикс -ев (в мужском роде), указывающий на принадлежность: «чей?» — «сын Дихтяря». Дихтярева, соответственно, «дочь или жена Дихтяря».

Словообразовательный суффикс -ев, а не -ов, подсказывает, что основа оканчивалась на мягкий согласный (рь). В русской ономастике фамилии на -ев, как правило, несут ту же функцию, что и на -ов, но закрепляются за прозвищами с мягкой или шипящей основой. В данном случае это не географическая привязка, а чисто фонетическая особенность.

В украинских реестрах и переписных книгах XVII–XVIII веков фамилия Дихтярь фиксируется среди казацкой старшины и мещан Левобережья и Слобожанщины. Встречается она и в современной России, особенно в областях, граничащих с Украиной, — в Белгородской, Курской, Воронежской. Это объясняется историческими миграциями: многие украинские крестьяне и ремесленники переселялись на южные окраины Российского государства в XVII–XIX веках, принося с собой свои фамильные прозвания.

Стоит отметить, что фамилия Дихтярева — относительно редкая по сравнению с массовыми Дегтярёвыми. Это делает её более локальной и, возможно, указывает на происхождение из конкретного села или местечка, где жил род смолокуров. Если искать однокоренные фамилии, то ближайшая параллель — Дихтярь (без суффикса), а также Дихтяренко (украинская модель «малый сын»).