Фамилия Нефедева — женская форма от Нефедев, а та, в свою очередь, образована от имени Нефед. Это народная, просторечная форма канонического крестильного имени Мефодий (с греческого — «методичный», «следующий порядку»). На русской почве начальное «м» утратилось, а «о» перешло в «е» под влиянием аканья: Мефодий — Мефед — Нефед. Такой переход — не редкость: сравните с фамилиями Нефедов и Мефодьев, где первая намного распространённее.

По модели образования фамилия типична для северных и центральных областей России. Суффикс -ев указывает на притяжательность: Нефедев буквально значит «сын Нефеда». В XVI–XVII веках, когда фамилии только закреплялись, такие формы давали по имени отца, и Нефедевы — это потомки человека, которого в быту звали Нефедом.

Интересная деталь: в отличие от более частого варианта Нефедов, форма Нефедев встречается реже и может указывать на конкретный говор или регион, где в основе имени закрепился именно вариант Нефед (с «е» в окончании), а не Нефод. В писцовых книгах и переписях XVII века можно встретить обоих: Нефедка и Нефодка — как уменьшительные от одного корня.

Социальный состав предков мог быть разным. Нефед — имя нередкое среди крестьян и посадских людей, но встречалось и у служилых. Ономасты (в частности, Б. Унбегаун) отмечают, что фамилии на -ев от полных форм имени чаще возникали у непривилегированных сословий, чем у дворянства, которое предпочитало книжные варианты вроде Мефодьев. Так что с высокой вероятностью первые Нефедевы — это крестьяне или ремесленники, чьё прозвище по отцу со временем стало фамилией.