Фамилия Митряну в первую очередь отсылает к личному имени Митро — краткой форме, которая бытует в румынском, молдавском и украинском именослове. Чаще всего за этим именем стоит Дмитрий: греческое Димитриос переводится как «посвящённый Деметре», богине земледелия и плодородия. Но есть и вторая линия — Митро могли образовать от крестильного имени Митрофан. В этом случае значение иное: с греческого, а не латинского, как иногда пишут, оно передаётся как «явленный матерью» или «найденный матерью». Обе версии имеют право на жизнь: в народной среде имена Дмитрий и Митрофан нередко сокращали до одинаковых обиходных форм, и различить, какое именно имя легло в основу конкретной семьи, по самой фамилии уже нельзя.

Сам формант -яну в фамилии Митряну — типичный румынский и молдавский патронимический показатель. В этом регионе фамилии активно строили с помощью суффиксов -у, -ул, -еску/-еско, -ус, -ян и их вариантов. Митряну означает буквально «сын Митро» или «человек из рода Митро». Со временем такая форма закрепилась как наследственная, и потомки человека по имени Митро стали писаться Митряну.

Интересно, что параллельно существует и фамилия Митрян — без конечного -у. Она встречается у молдаван и украинцев и образована тем же путём, но по другой словообразовательной модели. В архивных документах начала XX века, например, записан молдаванин Митрян Фока Иванович, родившийся в 1900 году в селе Петровка Бессарабской губернии. Такие записи показывают, что фамилия бытовала в крестьянской среде и не была связана с каким-то одним сословием.

Написание Митряну с конечным -у чаще встречается у выходцев из Румынии и западной Молдовы, тогда как форма Митрян более характерна для левобережья Днестра и украинских территорий. В русскоязычной среде фамилию не склоняют, если она оканчивается на -у, что иногда создаёт путаницу при заполнении документов. По сути, перед нами классический пример балкано-карпатской модели фамилии, где личное имя отца превратилось в родовое прозвание без дополнительных смысловых наслоений: ни ремесла, ни прозвища, ни географической привязки в основе нет — только имя предка.