Фамилия Петанова — женская форма фамилии Петанов, и её происхождение неочевидно. В отличие от привычных отчеств на -ов от канонических имен (Иванов, Петров), основа «Петан» не является стандартным русским именем. Скорее всего, это не усеченная форма от «Петр» (хотя созвучие есть), а прозвище или диалектное слово.

Наиболее вероятная версия связывает фамилию с тюркскими корнями. В тюркских языках «петан» (или «битан») может означать «знающий», «опытный» или же восходить к слову со значением «теленок» (в некоторых диалектах). Если верна вторая трактовка, то прозвище Пета́н могли дать пастуху, скотоводу или человеку с мягким, безобидным характером. Географически фамилия чаще встречается в Поволжье и на Урале, где исторически сильны тюркские влияния, что косвенно подтверждает эту гипотезу.

Суффикс -ов указывает на русскую модель образования, но сама основа могла прийти из татарского, башкирского или чувашского языков. В этом случае носители фамилии — потомки крещеных татар или представителей других тюркских народов, получившие фамилию по прозвищу предка.

Есть и менее вероятная версия — что «Петан» — это вариант имени «Петр» с диалектным суффиксом -ан (как Иван → Ивана, Степан → Степана). В некоторых русских говорах так образовывали уменьшительные или просторечные формы. Однако имя Петан не зафиксировано в святцах и не было распространено, поэтому эта версия слабее.

Таким образом, фамилия Петанова — скорее всего, результат межэтнического контакта: тюркское прозвище, адаптированное русским суффиксом. Предки носительницы могли быть скотоводами или людьми, известными своей опытностью и знанием дела.