Фамилия Гундерцев строится по модели, типичной для русских фамилий XIX века: суффикс -ев присоединяется к основе, оканчивающейся на -ц. В данном случае основа — Гундерец. Именно эта форма, без суффикса, была прозвищем или мирским именем родоначальника. Фамилия, таким образом, отвечает на вопрос «чей?»: сын Гундерца, потомок Гундерца.

Корень «гундер» — тёмный и редкий. Самая вероятная версия связывает его с диалектным словом «гундеть», то есть говорить невнятно, монотонно, нудно или ворчать. В русских говорах «гундя» или «гундеря» — человек, который говорит в нос, гнусавит. Прозвище Гундерец могло закрепиться за тем, кто обладал такой манерой речи, или, по народной иронии, за молчуном. Менее убедительна гипотеза о связи с немецким «Gunder» (вариант имени Гюнтер) — она требует доказательств массового заимствования фамилий у немецких колонистов в Поволжье, чего в данном случае нет.

Географически фамилия Гундерцев редкая и локальная. Основной ареал — Урал и Зауралье, особенно Пермский край и Свердловская область. Это указывает на возможное происхождение из среды государственных или горнозаводских крестьян, которые получали фамилии при переписях XVIII–XIX веков. В документах встречаются варианты написания: Гундорцев (с буквой «о» в корне, что отражает акающее произношение) и Гундерцов (с окончанием -ов, что тоже бытовало в приказной речи).

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Гундерцев стоит в одном ряду с Гундяевым, Гундобиным, Гундоровым. Все они образованы от прозвищ по одному признаку — манере речи или звукопроизношению. Разница только в суффиксах: -ев, -ин, -ов. Гундерцев — самая редкая из этой группы, что делает её интересным объектом для локальной генеалогии.