Фамилия Петроева — яркий пример того, как редкая словообразовательная модель может запутать даже опытного исследователя. На первый взгляд, перед нами типичная «матронимическая» фамилия, образованная от женского имени Петроя. Но такой версии мешает одна деталь: в русском ономастиконе не зафиксировано ни имени Петроя, ни даже прозвища с таким корнем. Поэтому лингвисты предлагают другое, более логичное объяснение.

Скорее всего, Петроева — это вариант фамилии Петров, но с другим суффиксом. В русских говорах, особенно в северных и сибирских, существовала модель образования фамилий через суффикс -еев/-оев от основ на -ой. Например, от прозвища Петрой (редкая форма, означающая «петушиный», «задиристый») или от имени Петро (уменьшительное от Пётр). В таком случае фамилия буквально означает «сын Петра» или «потомок Петроя». Суффикс -ев здесь не типичный отчественный, а скорее притяжательный, указывающий на принадлежность к конкретному человеку по прозвищу.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где была распространена «окающая» речь: Поволжье, Урал, Сибирь. В документах XVII–XVIII веков можно встретить крестьян и посадских людей с фамилией Петроев, что подтверждает её простонародное происхождение. В отличие от дворянских Петровых, Петроевы не имели знатного корня — их предки были, скорее всего, вольными хлебопашцами или ремесленниками.

Интересно, что в некоторых старых записях фамилия писалась через букву «ѣ» (Петроѣвъ), что указывает на её происхождение от формы с окончанием -ой. После реформы орфографии 1918 года написание закрепилось в современном виде. Сегодня Петроева — редкая фамилия, её носители живут в основном в центральной России и на Урале, но точную статистику по ней найти сложно из-за малой распространённости.