Фамилия Матерянская звучит как притяжательное прилагательное, отвечающее на вопрос «чей?» или «откуда?». Её основа — слово «матерь», устаревшая и книжная форма слова «мать». Суффикс -янск- указывает на принадлежность к чему-то или происхождение из какого-то места. В русской ономастике такой суффикс характерен для фамилий, образованных от географических названий, особенно тех, что оканчиваются на -яны или -яне.

Скорее всего, фамилия происходит от названия населённого пункта вроде Матеряны или Матерянка. Такие топонимы могли возникнуть от прозвища первопоселенца или владельца — «Матеряный», то есть «сын матери», «маменькин сынок». В старину так могли назвать человека, который жил с матерью, был её любимцем или, наоборот, остался без отца и воспитывался одной матерью. Не исключено и более прямое значение: «относящийся к матери», «материнский». В украинском и белорусском языках, где фамилии на -янский особенно распространены, слово «матеряний» могло означать «материн», «принадлежащий матери».

Модель образования -янская типична для фамилий польского, украинского и белорусского происхождения. В Российской империи такие фамилии часто получали выходцы из западнорусских губерний, особенно после разделов Речи Посполитой. Носитель фамилии Матерянская, скорее всего, потомок крестьянина или мещанина, которого записали по названию деревни, где жила его семья. Дворянский суффикс -ский здесь не указывает на знатное происхождение — в XIX веке его массово присваивали и простым людям при оформлении документов.

Редкость фамилии объясняется необычной основой: слово «матерь» в бытовой речи вытеснилось формой «мать», и прозвища от него давали нечасто. Если искать однокоренные аналоги, то это фамилии Материн, Материнский, Матеренко, но все они встречаются редко. В современной России фамилия Матерянская сохраняется в единичных случаях, чаще всего у женщин, так как окончание -ая — типично женское окончание прилагательного (мужской вариант — Матерянский).