Фамилия Нагарева — женская форма, а мужская, Нагарев, встречается реже. В русской модели на -ев/-ов она указывает на происхождение от прозвища или имени предка, оканчивающегося на -арь. Скорее всего, в основе лежит прозвище Нагарь — человек с юга, «гарь» в значении выжженного солнцем места, либо тот, кто жил у гари, то есть у выжженного участка леса или степи. В южнорусских и украинских говорах «гарь» — это гарь, пожожище, а «нагарь» могло означать «тот, кто с гари», то есть пришедший с выжженной земли. Есть и другая, менее вероятная версия: связь с тюркским «нагар» — барабан, но тогда фамилия скорее была бы Нагаров, а не Нагарев. Суффикс -ев типичен для фамилий, образованных от основ на мягкий согласный или -й, поэтому исходное прозвище Нагарь или Нагарье — более органичный вариант.

Географически фамилия тяготеет к югу России — Ростовской, Волгоградской областям, Краснодарскому краю, а также к Украине. Это косвенно подтверждает связь с южными говорами, где «гарь» — не только пожар, но и выжженная степь. В северных и центральных регионах фамилия встречается редко. Социально носители фамилии, скорее всего, происходили из крестьян или казаков — именно в этих средах прозвища по месту жительства или по характерному признаку были распространены. Фамилия недворянская, не встречается в родословных книгах, что тоже указывает на простое происхождение.

Словообразовательная модель проста: основа Нагар- (от нагарь) плюс суффикс -ев, указывающий на принадлежность: «сын Нагаря». Фамилия могла закрепиться как отчество: «Иван, Нагарев сын» — постепенно отпало «сын», осталась фамилия. Интересно, что однокоренные фамилии — Нагаев, Нагайцев, Наганов — имеют другую семантику (тюркскую или географическую), а Нагарева стоит особняком, сохраняя именно славянский корень «гарь» с приставкой «на-». Это редкий случай, когда фамилия не уходит в экзотику, а остаётся в рамках русской лексики, хоть и диалектной.