Фамилия Нетленова — редкий пример, где корень уходит не в бытовое прозвище или профессию, а в церковнославянскую лексику. В основе лежит слово «нетленный» — то есть не подверженный тлению, вечный, неуничтожимый. В православной традиции это эпитет святых мощей и самого понятия бессмертия души. Прозвище Нетлен, от которого пошла фамилия, могли дать человеку с крепким здоровьем и долголетием, либо, что вероятнее, монаху или священнику, известному строгостью жизни. Встречается и более простая версия: так могли назвать младенца, родившегося после долгих молитв о здравии, — как обетное имя.

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую модель образования: Нетлен → Нетленов → Нетленова. Фамилия относится к типу «патронимических притяжательных», то есть буквально означает «дочь (или жена) Нетлена». Мужской вариант Нетленов фиксируется в основном в центральных и южных регионах России, но крайне редок: по открытым данным переписей, носителей меньше сотни на всю страну. Встречается также вариант Нетлёнов — с буквой «ё», что может указывать на южнорусское или украинское произношение.

Словообразовательный анализ показывает, что корень «тлен» в фамилии — древнерусский, общеславянский, от глагола «тлети» (гнить, разрушаться). Приставка «не-» превращает отрицательный смысл в положительный, что нехарактерно для большинства русских фамилий, образованных от качеств: обычно берут нейтральные или ироничные прозвища (Глупый, Кривой), а не возвышенные. Это делает Нетленова уникальной — она стоит в одном ряду с редкими «идеологическими» фамилиями вроде Невредимов или Безгрешных.

Из-за редкости фамилии сложно определить точную географию. По косвенным данным, Нетленовы встречаются в Рязанской и Тамбовской областях, а также среди старообрядческих общин — там церковнославянские имена и прозвища держались дольше. Никаких известных исторических личностей с такой фамилией не зафиксировано, что только подтверждает её исключительность: это не дворянский род и не купеческая династия, а, скорее всего, фамилия священнической или крестьянской семьи, где имя давали по духовному смыслу.