Фамилия Картофелев — яркий пример так называемых «вкусных» фамилий, образованных от названий продуктов, кушаний или овощей. В отличие от распространённых Иванов или Кузнецов, такие фамилии почти всегда имеют прозвищное происхождение и возникали в крестьянской среде не раньше XVIII века. Основа здесь очевидна — слово «картофель», но вот когда и почему человека могли так прозвать, вариантов несколько.

Самый прямой путь — прозвище Картофель могли дать крестьянину, который либо выращивал картошку на продажу (что для русского села было делом новым и не всегда почётным), либо любил её есть и делал это часто. В XVIII–XIX веках картофель насильно внедряли в России, и народ относился к нему настороженно, поэтому прозвище могло быть ироничным — так дразнили того, кто «сидел на картошке», то есть бедняка, чей рацион состоял в основном из этого овоща. Впрочем, со временем негативный оттенок стёрся.

Морфологически фамилия образована по стандартной модели: основа «картофел» плюс суффикс -ев. Суффикс -ев, а не -ов, указывает на то, что исходное слово оканчивалось на мягкий согласный (в слове «картофель» конечный «ль» мягкий). Это типично для русских фамилий, возникших от слов с основой на мягкий или шипящий звук. Формально фамилия отвечает на вопрос «чей?» — сын Картофеля, то есть потомок человека с таким прозвищем.

Интересно, что фамилия Картофелев почти не встречается в дворянских родословных книгах — это стопроцентно крестьянская или мещанская фамилия. Она могла возникнуть в центральных губерниях России, где картофель прижился раньше всего, например, в Тверской или Ярославской. Встречаются и варианты с ударением на первый слог — Картофелев, что характерно для некоторых говоров, где слово «картофель» произносили как «кáртофель». В белорусской и украинской традиции аналогом будет фамилия Картофель (без суффикса) или Картопля, что указывает на ту же прозвищную основу.

Стоит отметить, что в отличие от фамилий типа Картошкин (от «картошка») или Картохин (от диалектного «картоха»), форма Картофелев звучит более книжно и литературно, что может говорить о более позднем оформлении в письменных документах — например, при переписи населения в XIX веке писарь мог «облагородить» грубое прозвище до официального варианта.