Фамилия Плющаев — это типичная русская фамилия, образованная по модели притяжательных прилагательных с суффиксом -ев. Этот суффикс указывает на принадлежность: Плющаев буквально означает «сын (или потомок) Плющая». Основа здесь — прозвище Плющ, которое могло относиться к человеку, внешне или по характеру напоминавшему одноимённое растение.

Плющ — вьющееся, цепкое растение, которое в народной культуре ассоциировалось с упорством и живучестью. Прозвище Плющ могли дать человеку навязчивому, постоянно «вьющемуся» вокруг других, или же тому, кто был худым, жилистым, «цеплялся» за любую возможность. В южных и западных регионах России, где плющ растёт в изобилии, такое прозвище могло закрепиться за садоводом или крестьянином, жившим у зарослей этого растения. Менее вероятная, но возможная версия — происхождение от слова «плющ» в значении «плесень» (в некоторых говорах), что дало бы прозвище неряшливому человеку, но эта гипотеза слабее из-за узкой диалектной базы.

С точки зрения словообразования, фамилия Плющаев могла возникнуть и от полной формы прилагательного «плющавый» — так в старину называли человека с плоским, как бы приплюснутым лицом. Это значение зафиксировано в некоторых говорах: «плющавый» — курносый или с широким носом. В таком случае фамилия перешла бы в разряд описательных, указывающих на внешность, а не на растение. Однако обе версии сходятся в одном: фамилия недворянская, крестьянская или мещанская, возникшая в среде, где прозвища давали по бытовым наблюдениям.

В документах фамилия встречается редко, что говорит о её локальном бытовании — скорее всего, в центральных или южных губерниях России. В отличие от массовых фамилий вроде Иванова или Кузнецова, Плющаев сохраняет связь с конкретным прозвищем, которое почти вышло из обихода, что делает её ценной для генеалогического поиска: предки носителя фамилии почти наверняка жили в местности, где слово «плющ» или «плющавый» было в ходу.