Фамилия Петроа — редкий случай в русском ономастиконе. Она заставляет задуматься: перед нами либо искажённая запись, либо фамилия нерусского происхождения, адаптированная на русской почве. В привычной модели русских фамилий на -ов, -ин или -ский её не уложить: окончание -оа нехарактерно для славянского словообразования.

Первое, что приходит в голову, — связь с греческим именем Пётр (Petros). В греческом языке фамилии нередко оканчиваются на -а или -ас, и при переносе в русскую среду окончание могло трансформироваться в -оа. Например, греческая фамилия Петроа (Πετρόα) могла быть дана выходцу из греческих поселений Причерноморья или священнику греческого происхождения. Если предок был греком или имел греческие корни, фамилия могла закрепиться в южнорусских или украинских землях, где контакты с греками были особенно активны.

Вторая версия — искусственное происхождение. В семинарской среде XVIII–XIX веков будущим священникам нередко давали «учёные» фамилии, образованные от латинских или греческих основ. Петроа могла быть образована от латинского Petrus с добавлением окончания -оа по аналогии с фамилиями вроде Сироа, Матроа. Такие фамилии встречаются у потомков духовенства, но крайне редко.

Третий вариант — ошибка переписчика или трансформация более распространённой фамилии. При переписи населения фамилию Петров могли записать на слух как Петроа, особенно в диалектах, где окончание редуцируется. Однако это маловероятно: фамилия Петров чрезвычайно частотна, и её искажение до Петроа — скорее исключение, чем правило.

Географически фамилия Петроа почти не встречается в современных справочниках. Её можно найти в единичных записях, преимущественно в южных регионах России и на Украине, что косвенно подтверждает греческую или семинарскую версию. Сословная принадлежность носителей неясна — данных о дворянских или купеческих родах с такой фамилией нет.

Коротко: Петроа — нетипичная для русского языка фамилия, скорее всего, пришлая. Наиболее правдоподобное объяснение — греческое происхождение от имени Пётр или искусственная семинарская фамилия. Точный ответ без архивных изысканий дать сложно, но оба пути ведут к одному корню — имени Пётр.