Фамилия Марфа — редкий случай, когда в основе лежит не прозвище, не профессия и не географическое название, а женское крестильное имя. В русской традиции фамилии от женских имён образовывали реже, чем от мужских, и почти всегда с прибавлением суффикса -ин: Марфин, Марфунин. Сама же фамилия Марфа — это застывшая форма имени, которую человек мог получить напрямую, без переделки. Чаще всего так называли внебрачного ребёнка женщины по имени Марфа, либо так закрепилось прозвище за человеком, который жил в доме Марфы или находился у неё в услужении.

Имя Марфа пришло на Русь вместе с христианством из греческого языка, где Μάρθα означало «госпожа», «хозяйка». В народе имя было распространённым, особенно в купеческой и крестьянской среде, но в дворянских родах встречалось реже. Поскольку фамилия Марфа не имеет патронимического суффикса, её могли дать не по отцу, а по матери — это указывает на то, что в родословной женщины играли заметную роль, или на то, что ребёнок родился вне брака и записан по материнской линии.

В документах фамилия Марфа встречается в основном в северных и центральных губерниях России — в Архангельской, Вологодской, Костромской. Там имя Марфа было особенно популярно, и фамилия могла закрепиться за целыми семьями, где старшую женщину звали Марфой. В некоторых случаях фамилия могла возникнуть и от прозвища Марфа, данного мужчине за хозяйственность или властный характер — такое случалось, но реже.

С точки зрения словообразования фамилия стоит особняком: она не встраивается в типичные модели на -ов, -ев или -ин. Это делает её более древней по форме, но не обязательно по времени возникновения. Встречается и вариант Марфо — в украинской и белорусской среде, где женские имена тоже могли становиться фамилиями без изменений.

Споров среди этимологов почти нет: все сходятся на том, что корень — имя Марфа, а фамилия — результат прямой фиксации имени в качестве родового прозвания. Искать здесь редкие диалектные корни или иноязычные заимствования не стоит — случай прозрачный, хотя и нечастый.