Фамилия Матжанова — женская форма мужской фамилии Матжанов. Её основа — составное тюркское имя Матжан (Матжан), которое в свою очередь образовано от двух корней: «мат» и «жан».

Корень «мат» — это фонетический вариант арабского имени Махмуд или Мухаммад (в тюркской огласовке часто редуцируется до «мат»). Второй корень «жан» (от персидского «джан» — душа, жизнь) — один из самых распространённых компонентов в тюркских и иранских именах, придающий ласкательный или возвышенный оттенок (сравните: Алжан, Айжан, Куанышжан). Таким образом, имя Матжан можно перевести как «душа Мухаммада» или «душа, посвящённая Мухаммаду», что типично для мусульманской ономастики.

Модель образования фамилии стандартна для тюркских народов: к мужскому имени Матжан добавляется русский патронимический суффикс -ов (женский вариант -ова), который закрепился в документах в XIX–XX веках при русификации фамилий. Такая форма указывает на то, что предок носителя фамилии был назван именем Матжан.

Географически фамилия Матжанов (Матжанова) наиболее характерна для казахов, татар и башкир. Встречается также у узбеков и каракалпаков. В России основная зона бытования — Оренбургская, Астраханская, Саратовская области и республики Поволжья. Учитывая, что в основе лежит именно имя, а не прозвище или ремесло, предки Матжановых были, скорее всего, простыми людьми — скотоводами или крестьянами, получившими фамилию по имени отца при переписях населения. Примечательно, что в отличие от многих русских фамилий на -ов, где суффикс часто указывает на принадлежность (чей сын?), здесь он просто оформляет тюркское имя по русскому образцу, не меняя его смысла.