Фамилия Молодева — женская форма, а её носительницы, скорее всего, происходят из семей, где предок по мужской линии носил фамилию Молодев. Мужской вариант, Молодев, образован по типичной восточнославянской модели: к основе «Молод-» добавили притяжательный суффикс «-ев». В буквальном смысле это означало «сын Молода» или «из семьи Молода».

Самая очевидная и правдоподобная версия происхождения — от прозвища или некалендарного имени Молод. На Руси имя Молодой (в краткой форме Молод) давали не столько по возрасту, сколько по характеру или внешности: бодрый, свежий, энергичный человек. В старину слово «молодой» имело более широкий смысл — «крепкий», «сильный», «нестарый». Прозвище могло закрепиться за человеком, который в зрелые годы сохранял юношескую живость, или, наоборот, за младшим сыном в семье, которого так и прозвали для отличия от старших братьев.

Менее распространённая, но возможная версия связывает фамилию с диалектным словом «молодь» — так в некоторых говорах называли молодую поросль леса, мелкую рыбу или вообще молодёжь. В этом случае прозвище Молодь могло указывать на род занятий (например, ловля молодой рыбы) или на место жительства у молодого леса. Однако фамилия Молодев всё же чаще выводится из личного имени, а не из нарицательного существительного.

Фамилия Молодев (и Молодева) встречается в разных регионах, но заметна её концентрация в северных и центральных областях России — в Вологодской, Архангельской, Костромской, а также на Урале. Это говорит о том, что фамилия могла сформироваться в среде черносошных крестьян или посадских людей, где прозвища были особенно живучи и передавались по наследству. Дворянских родов с такой фамилией в исторических источниках не зафиксировано — скорее всего, предки Молодева относились к крестьянскому или мещанскому сословию.

В написании Молодева ударение чаще всего падает на второй слог: Моло́дева. Форма с буквой «ё» (Молодёва) — редкая, но встречается, и в таком случае основа могла быть связана не с «молодой», а с глаголом «молодить» или прозвищем Молодёв. Однако для большинства носителей верным остаётся вариант через «е».