Фамилия Лучезарная — редкий случай в русской ономастике, когда фамилия образована не от имени, прозвища или профессии, а напрямую от прилагательного с ярко выраженным поэтическим значением. В основе лежит слово «лучезарный» — излучающий лучи, сияющий, светоносный. В церковнославянском и книжном русском языке это слово устойчиво связано с образами солнца, божественного света и высшей благодати.

Словообразовательная модель здесь нестандартная. Обычно русские фамилии на -ый/-ой (типа Толстой, Благой) застывали в форме прилагательного, но фамилия Лучезарная — женская форма. Мужской вариант — Лучезарный — встречается еще реже. Такое окончание характерно для фамилий, которые могли давать в духовных училищах и семинариях: там выпускникам нередко присваивали «говорящие» фамилии по торжественным или церковным понятиям. Семинарист Лучезарский — более вероятный предок, а Лучезарная/Лучезарный — уже упрощенная, русифицированная форма.

Вторая версия, менее распространенная, но имеющая право на существование, — прозвищное происхождение. В народной среде «лучезарным» могли назвать человека с очень светлыми, почти белыми волосами или с лучистым, добрым взглядом. Однако в отличие от фамилий вроде Белов или Светлов, где корень бытовой, «лучезарный» — слово книжное, поэтому версия с искусственным, семинарским происхождением выглядит убедительнее.

С точки зрения географии, фамилия Лучезарная не привязана к какому-то одному региону. Она встречается точечно, чаще в городской среде, и не образует гнезд в традиционных крестьянских областях. Это косвенно подтверждает её искусственное происхождение: такие фамилии давали не по месту жительства, а по решению начальства или самого носителя.

В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) фамилии на -арный/-зарный не выделяются в отдельную группу, но Лучезарная стоит в одном ряду с семинарскими фамилиями-метафорами вроде Милоградский, Сладкопевцев или Благонравов. Разница лишь в том, что Лучезарная не получила суффикса -ский и осталась в виде чистого прилагательного, что для XIX века было смелым и редким шагом.