Фамилия Пепелева — женская форма фамилии Пепелев, которая образована от прозвища или мирского имени Пепел. В русской традиции такие имена давали не в обиду, а как оберег: считалось, что имя, связанное с чём-то недолговечным или нечистым (вроде золы, пепла), отведёт от ребёнка злых духов и болезни. Прямое значение слова «пепел» — зола, остаток после сгорания, но в прозвище оно могло указывать на цвет волос (пепельный, седой) или на род занятий: золу и пепел в больших количествах производили угольщики, кузнецы, гончары и печники.

Словообразовательно фамилия проста: суффикс -ев (а в женской форме -ева) указывает на принадлежность — «сын Пепела» или «дочь Пепела». Это типичная патронимическая модель для русских фамилий, закрепившаяся в XVI–XVII веках. В отличие от фамилий на -ин, которые образовывались от основ на -а/-я, суффикс -ев присоединялся к основам на мягкий согласный или на -ец, -ел, что здесь и происходит.

Интересная деталь: фамилия Пепелев (и Пепелева) встречается не так часто, как её однокоренные варианты Пепеляев, Пепелин или Пепельников. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» модель на -ев от прозвища Пепел рассматривается как редкая, а более распространёнными были фамилии, образованные от того же корня через суффиксы профессий (Пепельников — тот, кто делает пепел, золу). Это говорит о том, что предки Пепелевых, скорее всего, получили прозвище не по ремеслу, а по внешнему признаку или по обережному имени.

По географии фамилия не имеет ярко выраженного «гнезда» — носители разбросаны по центральной России, встречаются в Поволжье и на Урале. В дореволюционных переписях Пепелевы чаще записаны как крестьяне и мещане, что типично для фамилий, образованных от прозвищ, а не от географических названий. Если ваши предки носили эту фамилию, стоит искать их в среде сельских жителей или ремесленников, а не в дворянских родословных книгах — там она не зафиксирована.