Фамилия Кандраев образована от имени Кандрай — народной, разговорной формы канонического имени Кондратий. В русской традиции имена с начальным «Кон-» в бытовой речи часто утрачивали первый слог: вместо Кондратий говорили Кандрат, Кандрай, отсюда и фамилии Кандратов, Кандрахин, Кандраев. Само имя Кондратий (от латинского «квадратный», то есть «широкоплечий», «крепкий») было распространено на Руси, особенно среди крестьян и мещан, — его давали не только по святцам, но и как мирское, «охранительное» имя, которое должно было наделить мальчика здоровьем и силой.

Суффикс -ев указывает на типичную русскую патронимическую модель: Кандраев — буквально «сын Кандрая». Фамилия не имеет притяжательной формы на -ин, потому что основа Кандрай оканчивается на й, а не на твёрдый согласный. Такая модель характерна для центральных и южнорусских говоров, где усечённые варианты имён (Кандрай, Минай, Кузьмай) встречались чаще, чем на севере.

Географически фамилия Кандраев тяготеет к Поволжью, особенно к Самарской, Саратовской и Ульяновской областям, а также к Башкортостану. В этих краях в XIX веке было много поселений государственных и бывших помещичьих крестьян с фамилиями на -ев, образованными от просторечных форм имён. Встречается она и в среде крещёных татар и чувашей, у которых имя Кондратий (в форме Кандрай) тоже прижилось после христианизации.

В написании фамилии возможны варианты: Кондраев, Кондратьев, Кандратов. Путаница с буквой «о» или «а» в первом слоге — естественное следствие акающего произношения: в говорах, где «а» и «о» в безударном положении не различаются, фамилию могли записать по слуху как Кандраев, а в документах позже закрепили именно эту форму. Поэтому Кандраев и Кондраев — не разные фамилии, а орфографические «близнецы», разошедшиеся из-за местного произношения и неграмотности писарей.

Сословной привязки у фамилии нет: Кандраевы встречались и среди крестьян, и среди мещан, и даже среди духовенства (в семинариях фамилии нередко образовывали от имён отца). Но в дворянских родословных книгах эта фамилия не фиксируется — значит, предки Кандраевых были, скорее всего, из податных сословий, и фамилия возникла не раньше конца XVII — начала XVIII века, когда патронимы стали закрепляться как наследственные.