Фамилия Пахтеева — женская форма, а мужская, Пахтеев, образована с помощью стандартного патронимического суффикса -ев. Это значит, что в основе лежит личное имя или прозвище, которое заканчивалось на мягкий согласный или -й. Разбор простой: корень «Пахт-» плюс суффикс принадлежности, указывающий на «сына Пахтея» или «внука Пахтея».

Самая прямая и очевидная версия происхождения — от канонического крестильного имени Пахомий. В бытовой, разговорной речи это имя нередко сокращали до Пахтей, Пахтя или Пахно. Такое усечение — обычное дело для русской ономастики: длинные греческие имена (Пахомий, Елевферий, Иоанникий) в народе дробились на короткие, удобные для повседневного обихода формы. От Пахтея и пошла фамилия Пахтеев: буквально «чей-то сын?» — Пахтеев.

Менее вероятная, но возможная версия — от прозвища, связанного с диалектным словом «пахтать» (сбивать масло, болтать). В северных и центральных говорах «пахта» — это и маслобойка, и обрат (снятое молоко), и даже небольшая мутовка. Прозвище Пахтей могли дать человеку, который занимался сбиванием масла, торговал молочными продуктами или просто был неусидчивым, «болтливым» (от глагола «пахтать» в переносном смысле — болтать языком). Однако для фамилии, оканчивающейся на -ев, вариант от имени всё же убедительнее: прозвища чаще давали основы на твёрдый согласный, давая фамилии на -ов (Пахтаков, Пахтин).

Если смотреть на географию, то фамилия Пахтеев встречается не повсеместно, а с заметной концентрацией в Прикамье и на Урале (Пермский край, Свердловская область). Это косвенно подтверждает версию с именем Пахомий: в старообрядческой среде, которая была сильна в этих краях, часто сохранялись архаичные, «нестоличные» формы имён. Пахтей — как раз такой случай, когда имя не переделали в более привычного «Пашу» или «Пафнутия», а оставили в локальном варианте.

Интересно, что в некоторых говорах слово «пахтей» могло означать и просто «увалень», «мешковатый человек» — от того же «пахтать» (сбивать, месить). Но здесь мы вступаем в область догадок: прямых словарных фиксаций такого прозвища нет. Поэтому основная, надёжная версия — от имени Пахомий через форму Пахтей. Фамилия редкая, но не уникальная: в том же ряду стоят Пахомов, Пахомьев, Пахтин — все они восходят к одному корню, но разошлись по разным суффиксам и говорам.