Фамилия Матершевы — редкий случай, когда основа прозвища почти наверняка связана не с именем или профессией, а с характером или поведением. В её основе лежит слово «матерщина» — брань, сквернословие. Прозвище Матерша могли дать человеку с острым языком, любителю крепкого словца. Такие прозвища в крестьянской среде давались не столько с осуждением, сколько с иронией или констатацией факта — «матерщинник» был узнаваемой фигурой в деревне.

Фамилия образована по стандартной русской модели: прозвище Матерша → притяжательное прилагательное Матершев (чей? — сын Матерши) → окончание -ы во множественном числе, типичное для дворянских и купеческих родов при обозначении всей семьи. Суффикс -ев указывает на твёрдую основу (на -ш), что характерно для фамилий, возникших в центральных и южных регионах России.

Версия о происхождении от имени Матерш (гипотетическая форма от Матвей или Мартын) менее вероятна: в русской ономастике такие сокращения не зафиксированы. Словарь русских фамилий Б. Унбегауна не упоминает подобной модели, зато хорошо известны фамилии от прозвищ, образованных от глаголов и существительных с экспрессивной окраской (например, Бранюков, Ругачёв). Матершев — из того же ряда.

В написании фамилии возможна вариативность: в дореволюционных документах могла фиксироваться форма Матершов (под влиянием аканья), но современная норма — Матершев. Встречаемость фамилии крайне низкая, что говорит о её локальном происхождении — вероятно, от одного прозвища, закрепившегося за родом в конкретной губернии. Предки Матершевых, скорее всего, были государственными или помещичьими крестьянами, а прозвище давалось в быту, не для официальной переписи.