Фамилия Дмытровская — наглядный пример того, как украинская фонетика «переозвучила» греческое имя, а географический суффикс закрепил за носителем принадлежность к определённой местности. Если отбросить суффикс, перед нами — форма имени Дмытро, то есть украинский вариант канонического Дмитрий (от греческого Деметриос — «посвящённый Деметре», богине земледелия). Фамилия образована по модели на -ский, которая в восточнославянских землях указывала либо на дворянское происхождение (шляхетская приставка), либо, что чаще, на географическое название — село или хутор, откуда родом первый носитель.

Ключевая особенность здесь — начальное «Дм-» вместо привычного «Дм-» в русском «Дмитриев». Это не ошибка и не искажение, а последовательный фонетический переход, характерный для украинских говоров: в них древнерусское сочетание «ьм» перед гласным дало «м» (Дьмитръ → Дмитро). Таким образом, Дмытровская — не просто вариант фамилии Дмитровская, а её украинская параллель, закреплённая на письме. Если бы фамилия была образована напрямую от имени без географической привязки, она звучала бы как Дмытренко или Дмытрук.

Суффикс -овск-/-евск- типичен для фамилий, возникших от названий поселений. В украинской ойконимии немало сёл с корнем Дмытр-: Дмытровка, Дмытровичи, Дмытрово. Человек, переселившийся из такого села в город или иную местность, получал прозвание Дмытровский (в женском роде — Дмытровская). Со временем это прозвание закрепилось как фамилия. Сословная принадлежность могла быть разной: среди носителей фамилий на -ский встречались как крестьяне, вышедшие из сёл, так и мелкопоместная шляхта, владевшая землёй в этих же сёлах. Однозначно утверждать благородное происхождение только по суффиксу нельзя — в XIX веке эта модель стала массовой и у крестьян.

В написании Дмытровская обращает на себя внимание буква «ы» после «м». В современных украинских фамилиях на -ский она встречается реже, чем «и» (Дмитровский), но именно вариант с «ы» надёжнее указывает на украинскую языковую среду и, возможно, на правобережную Украину или Поднепровье, где в XIX веке фиксировались такие формы. Встречается также вариант Дмытровска (без окончания -я), но он характерен для польской орфографической традиции, если фамилия бытовала на землях бывшей Речи Посполитой.