Фамилия Митроанова — женская форма фамилии Митроанов, и её происхождение неочевидно даже для подготовленного читателя. В отличие от распространённых фамилий на -ов, образованных от церковных имён (Иванов, Петров), здесь мы сталкиваемся с редкой основой, которая почти не встречается в современных документах.

Самый вероятный путь словообразования — отчество от имени Митроан, которое представляет собой народную, разговорную форму канонического имени Митрофан. В русской традиции XVII–XVIII веков имена часто усекались и меняли окончания: Митрофан превращался в Митроху, Митрошу, а в некоторых говорах — в Митроана. А. Суперанская в своих работах по русской ономастике отмечает, что такие стяжённые формы особенно характерны для северных и сибирских диалектов, где «Митроан» могло звучать как самостоятельное бытовое имя. Соответственно, Митроанов — буквально «сын Митроана», а Митроанова — его жена или дочь.

Вторая версия, менее надёжная, связывает фамилию с прозвищем Митроан, данным человеку с каким-то местным, возможно, профессиональным признаком. Например, в архангельских говорах словом «митроан» могли называть медлительного или нерасторопного человека. Однако письменных подтверждений этому нет, и большинство ономастов склоняются к первой гипотезе.

Фамилия очень редкая. По данным переписей и телефонных справочников, её носители в основном сосредоточены в Вологодской, Архангельской областях и в некоторых районах Сибири, куда переселились выходцы с Русского Севера. Это косвенно подтверждает диалектное происхождение основы.

С точки зрения социальной истории, Митроановы, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми. Фамилии на -ов без дворянских приставок (как -ский) в массе своей принадлежали непривилегированным сословиям. Никаких известных исторических деятелей с такой фамилией не зафиксировано — это типичная «тихая» фамилия, сохранившаяся в глубинке.