Фамилия Небова — редкий случай, когда за основу взято не имя, не профессия и не внешность, а, вероятнее всего, географический объект или прозвище по месту жительства. В русской ономастике фамилии, образованные от слова «небо», встречаются крайне редко, и их происхождение неочевидно.

Самый вероятный путь возникновения — через прозвище Небо́, которое могли дать человеку, жившему на возвышенности, на открытой местности, «под открытым небом», или же тому, кто постоянно смотрел вверх, мечтателю. В говорах слово «небо» иногда употреблялось в значении «верх», «высота», поэтому прозвище могло закрепиться за жителем верхнего конца деревни. Суффикс -ов- указывает на типичную русскую модель образования фамилий: «чей?» — Небов, а женская форма Небова — это просто вариант по роду, который в документах закрепился за женщинами.

Менее распространённая, но возможная версия — связь с неканоническим именем Неба, которое могло быть сокращением от крестильного имени Нестор или Неофит (с отпадением начала). Однако в этом случае ожидалась бы фамилия Нестов или Неофитов, поэтому версия с прозвищем выглядит убедительнее.

Встречается фамилия преимущественно в центральных и южных областях России, но нигде не образует крупных гнёзд. Это говорит о том, что родоначальников было немного, и фамилия осталась редкой. В дореволюционных переписях Небовы могли быть как крестьянами, так и мещанами — сословная принадлежность по такому прозвищу не определяется.

Однокоренные фамилии — Небесный, Небогатов, Небоженко — но они образованы от разных корней (церковнославянского «небесный» и составного прозвища «не богатый»). Небова стоит особняком: её основа — чисто русское, бытовое слово, без книжного налёта.