Фамилия Михау — редкий случай в русском ономастиконе, и её разбор сразу уводит нас в сторону от привычных славянских моделей. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий на -ов, -ин или -ский, окончание -ау выдаёт в ней нерусское происхождение. Скорее всего, это фамилия немецкая или прибалтийско-немецкая, попавшая в Россию вместе с волной переселенцев или приглашённых специалистов в XVIII–XIX веках.

Основа фамилии — личное имя Михау (Mihau), которое является одной из региональных сокращённых форм имени Михаил. В немецких диалектах, особенно в восточнопрусских и силезских, имя Michael могло давать уменьшительные варианты вроде Michel, Michl или Mihau. Суффикс -au в немецкой антропонимии иногда выступает как уменьшительно-ласкательный, но здесь он, скорее, вошёл в фамилию как застывшая форма прозвища: «маленький Михаил» или просто «Михау» — так называли человека в быту.

Географически фамилия Михау в дореволюционной России была распространена в Поволжье и в Прибалтике — регионах компактного проживания немецких колонистов. В метрических книгах лютеранских приходов Саратовской и Самарской губерний встречаются записи о семьях Михау, занимавшихся сельским хозяйством или ремеслом. Встречается она и у остзейских немцев, где могла писаться как Mihau или Michau.

С точки зрения словообразования, это типичная «усечённая» фамилия, где от полного имени отсекли часть, а остаток закрепили как родовое прозвище. Аналогов в русской среде почти нет — разве что фамилии вроде Мишаев или Мишков, но они образованы по другой модели. Михау не склоняется по падежам, что тоже указывает на её иноязычное происхождение.

В советское время фамилия практически исчезла из массового употребления из-за депортаций немецкого населения в 1941 году и ассимиляции. Сегодня носители фамилии Михау в России редки, и встретить её можно скорее у потомков поволжских немцев, сохранивших память о корнях.