Фамилия Мейделева — женская форма, мужской вариант — Мейделев. В её основе лежит имя или прозвище, которое восходит к еврейскому имени Мейдл (Мейдель). Это уменьшительная форма от женского имени Мейта (Матильда) или, реже, от мужского имени Мейер. В идише «мейдл» означает «девочка», «девушка», поэтому прозвище могло закрепиться за единственной дочерью в семье или за человеком с мягким, девичьим характером.

Суффикс -ев указывает на патронимическое происхождение: Мейделев — буквально «сын Мейделя» (или «из семьи Мейделя»). Такая модель типична для русских фамилий, образованных от иноязычных основ, — она заменила еврейский суффикс -ович или -зон. Фамилия редкая, почти не встречается в центральных областях России, но фиксируется на юге и юго-востоке Украины, а также в Молдавии — в регионах бывшей черты оседлости, где в XIX веке проживало много еврейских общин.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Мейдельман или Мейдельзон образованы по ашкеназским моделям, а Мейделев — уже адаптированный вариант для русскоязычной среды. Носитель фамилии мог быть выходцем из местечка, где имя Мейдл было популярным, либо потомком человека, получившего прозвище за внешность или поведение.

Версия о связи с немецким словом «Meidel» (девушка) менее вероятна: в немецком языке это слово диалектное, а фамилия распространена именно в еврейской среде. Скорее всего, перед нами случай, когда исходное личное имя, пройдя через суффиксацию и смену языка, превратилось в русскую фамилию с отчеством в основе.