Фамилия Патуроев — редкая и географически привязанная, её корни уходят на Кавказ, в осетинскую языковую среду. Основа фамилии — имя или прозвище Патур, которое, скорее всего, восходит к осетинскому слову «патæр» (патрон, хозяин, покровитель) или к тюркскому «патур» (богатырь, силач). В осетинском языке суффикс -ой (-ойтæ) образует фамилии, указывающие на принадлежность к роду: Патуроев буквально значит «из рода Патура», «потомок Патура». Типичный осетинский фамильный формант -ев (вместо русского -ов) — ещё одно подтверждение кавказского происхождения: в осетинских фамилиях часто пишут «Гагиев», «Дзугаев», а не «Гагиев» с -ев, но здесь закрепилось написание через «е».

Словообразовательная модель проста: к основе Патур прибавили осетинский суффикс принадлежности -ой, а затем русифицировали окончание под влиянием русских паспортных записей XIX века, добавив типичное -ев. Таким образом, фамилия прошла двойную адаптацию: сначала осетинскую родовую форму, потом русскую документальную. Встречаются варианты написания: Патуроев и Патуроев (с ударением на второй слог, как чаще произносят в Осетии).

Версия о тюркском происхождении (от «батыр» — богатырь) менее вероятна, хотя и возможна: в осетинском языке много тюркских заимствований, но именно форма «Патур» встречается в осетинских именословах, а не в тюркских. Спорных гипотез можно не множить: осетинская основа — самая прямая и подтверждённая географией бытования фамилии (Северная Осетия, особенно Дигорское ущелье).

Предки носителей фамилии, вероятно, были осетинами-дигорцами, занимавшимися скотоводством или земледелием в горных аулах. Фамилия не относится к дворянским или княжеским, но в осетинском обществе принадлежность к роду ценилась выше сословных титулов. Патуроевы — типичный пример фамилии, которая не разошлась широко по России, а сохранила локальную привязку к исторической родине.