Фамилия Митрофан — один из тех редких случаев, когда фамилия полностью совпадает с полным календарным именем, не обрастая стандартными суффиксами -ов, -ев или -ин. Это так называемая «неоформленная» или «усечённая» фамилия, которая закрепилась за человеком в том виде, в каком его записал священник или писарь, не добавляя «чей сын?» — Митрофанов. В основе лежит крестильное мужское имя Митрофан (от греческого «метра» — мать и «файно» — являть, то есть «явленный матерью» или «матерью прославленный»).

По модели образования фамилия Митрофан стоит в одном ряду с такими же прямыми фамилиями-тёзками, как Иван, Пётр, Сидор, Кузьма, Фома. В XIX веке такие фамилии были особенно характерны для украинских, белорусских и южнорусских земель, где именная основа часто переходила в фамилию без изменений. В центральной и северной России предпочтение отдавали патронимическим формам (Митрофанов, Митрофанычев), поэтому фамилия Митрофан чаще встречается на территории современной Украины, в Курской и Воронежской областях, а также среди казачества.

Интересная деталь: в русской народной среде имя Митрофан получило устойчивую бытовую окраску благодаря комедии Фонвизина «Недоросль». Митрофанушка стал нарицательным обозначением ленивого и невежественного барича. Однако фамилия возникла раньше этой литературной ассоциации и никак с ней не связана — в основе лежит вполне почтенное церковное имя, которое носили святые и епископы. Поэтому, вопреки возможному стереотипу, предок носителя фамилии Митрофан мог быть как крестьянином, так и священником — имя было распространено во всех сословиях.

Носители фамилии Митрофан часто сталкиваются с путаницей: их фамилию воспринимают как имя, а отчество отца — как фамилию. Это прямое отражение того, как в XVIII–XIX веках шёл процесс закрепления фамилий: если предка звали просто Митрофан и он не получил «отчества» в виде суффикса, его потомки унаследовали именно эту краткую форму. Сегодня фамилия Митрофан встречается нечасто, что делает её хорошим маркером конкретной генеалогической линии, не размытой массовыми Митрофановыми.