Фамилия Марфула — редкий случай, когда основу фамилии составляет не крестильное имя, а его уменьшительно-ласкательная форма, образованная от греческого имени Марфа (Марфа). В русской традиции имя Марфа (означающее «госпожа», «хозяйка») давалось при крещении, но в быту использовались производные формы: Марфуня, Марфутка, Марфуша. Форма «Марфула» — одна из таких народных вариаций, где суффикс «-ул-» (как в именах Маруся, Ванюля) придаёт имени оттенок ласки или просторечности.

В отличие от фамилий на «-ов/-ев» (Марфулов, Марфутин), фамилия Марфула застыла в форме прозвища или уличного имени без добавления патронимического суффикса. Это указывает на то, что фамилия могла возникнуть не в центральных регионах России, а на окраинах — например, в южнорусских землях или на Украине, где фамилии нередко оформлялись «голой» основой (ср. Голота, Непийвода). Возможно, предка прозвали Марфулой за сходство с женщиной по имени Марфа (если речь шла о мужчине, такое прозвище звучало бы иронично) или же фамилию получил сын Марфы, которого в быту называли «Марфула» (как «сын Марфы»).

Словообразовательная модель интересна тем, что суффикс «-ул-» в русских фамилиях встречается редко и чаще всего в прозвищных формах (Ветрула, Гуляла). Это делает фамилию Марфула ономастической редкостью. В дореволюционных записях такую фамилию могли писать с одной «ф» (Марфула) или с «в» (Мартула), что зависит от местного говора.

Географически фамилия привязана к югу России и востоку Украины — встречается в документах XIX века среди крестьян Харьковской и Курской губерний. Сословная принадлежность — почти исключительно крестьянство, без дворянских ветвей. Никакой связи с греческим или румынским языком (вопреки возможным догадкам) эта фамилия не имеет: корень чисто славянский, через имя Марфа.