Фамилия Матиосова — женская форма, а её мужской вариант — Матиосов. Это сравнительно редкая фамилия, и её разумнее всего разбирать, отталкиваясь от суффикса и возможного географического происхождения, а не от очевидной, но ложной аналогии с именем Матвей.

Суффикс -осов (в основе -ос-) нехарактерен для русской фамильной модели. В русских фамилиях чаще встречаются -ов/-ев, -ин, -ский. Формант -осов указывает на возможное заимствование или образование на стыке языков. Скорее всего, перед нами фамилия украинского или молдавского происхождения. В украинском языке суффикс -ос (как в фамилиях Ярош, Гаврилюк) может быть уменьшительным или прозвищным, а в молдавском/румынском языке суффикс -ос означает обладание качеством (например, «фрумос» — красивый). Таким образом, основа «Матиос» могла быть прозвищем человека, которого называли «матиос» — либо по имени, либо по характерной черте.

Самая правдоподобная версия: фамилия образована от имени Матвей (уменьшительное Матя, Матиш, Матиос). В украинских говорах форма «Матіос» (с ударением на «і») встречается как народный вариант имени Матвій. Суффикс -ос здесь мог выполнять ту же роль, что и -ей/-ий в русском языке, превращая имя в прозвище. Тогда Матиосов — буквально «сын Матиоса», то есть потомок человека, которого в быту звали не полным именем, а его местной формой.

Есть и менее вероятная, но возможная версия, связанная с молдавским словом «mătios» (от «mătase» — шёлк). В этом случае прозвище могли дать торговцу шёлком или ткачу. Однако для такой версии нет массовых подтверждений в ономастике, и географическое распространение фамилии (она встречается в основном на юге России, в Краснодарском крае и Ростовской области) скорее указывает на переселенцев с Украины или из Молдавии, где имя Матвей в местных формах было обычным.

Таким образом, предок носителя фамилии Матиосов, скорее всего, был выходцем из украинских или молдавских земель, и его звали Матиос (производное от Матвей). Фамилия не дворянская, не купеческая — типичная крестьянская или казачья, возникшая в среде, где отчество в быту заменяли прозвищем по отцу.