Фамилия Леонтьеа — редкий и, скорее всего, искажённый или диалектный вариант фамилии Леонтьев. В основе лежит крестильное имя Леонтий (от греческого «леон» — лев). Если бы фамилия была «правильной» с точки зрения литературной нормы, она звучала бы как Леонтьев, где суффикс -ев указывает на принадлежность: «сын Леонтия». Окончание -а вместо -в — это либо опечатка, закрепившаяся в документах, либо особенность местного произношения (например, в некоторых говорах конечный «в» могли редуцировать или не дописывать при записи).

Само имя Леонтий в дореволюционной России было распространённым, но не таким частым, как Иван или Пётр. Его носили в основном люди из духовного сословия и крестьяне. Именины Леонтия приходятся на несколько дней в году, что делало имя допустимым для разных слоёв населения.

Написание с конечной «а» могло возникнуть в результате «обратного» словообразования: когда фамилию, звучащую на слух как Леонтьева, записывали как Леонтьеа, отбрасывая «в». Такие случаи встречаются в метрических книгах XIX века, особенно в отдалённых губерниях, где грамотность писаря была невысокой. Таким образом, носители фамилии Леонтьеа — почти наверняка потомки Леонтия, чья фамилия претерпела графическую трансформацию при записи в документах.