Фамилия Колентеева образована от мужского имени или прозвища Колентей. Самое прямое объяснение — перед нами производная форма крестильного имени Калентий. В основе этого имени лежат греческие слова «kallos» (красота) и «nike» (победа), что в сумме даёт значение «добрый победитель» или «красивый победитель». Имя Калентий встречалось в святцах, а его просторечный вариант Колентей — типичный пример того, как книжное имя переделывалось в бытовой речи: замена начального «ка» на «ко» и упрощение.

Однако есть и вторая версия, не менее правдоподобная. Колентей могло быть не именем, а прозвищем. В этом случае его связывают с глаголом «калить» — «сильно нагревать твёрдое тело в огне». Прозвище Колентей могли дать человеку с твёрдым, суровым характером — «закалённому» жизненными трудностями, бывалому и опытному. Такие прозвища по внутренним качествам были распространены в русской деревне наравне с прозвищами по внешности или профессии.

Фамилия построена по стандартной русской модели: основа Колентей + патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного). Буквально она означает «сын Колентея». Форма Колентеева — женский вариант, но в исторических документах фамилия фиксируется и в мужском роде (Колентеев). Примечательно, что в фамилии сохранилось «е» во втором слоге, тогда как в исходном имени Калентий пишется «а» — это ещё один след народного произношения.

Обе версии (от канонического имени и от прозвища) имеют право на существование, и выбор между ними зависит от конкретной семейной истории. Если в роду были люди с устойчивым прозвищем — скорее верна вторая. Если же фамилия встречается в местности, где имя Калентий было в ходу (например, среди староверов или в северных губерниях), — первая. В любом случае, фамилия Колентеева уходит корнями в дофамильную эпоху, когда личное имя или прозвище предка становилось наследным родовым именем.