Фамилия Поднебесникова встречается нечасто, и её происхождение не лежит на поверхности. Вопреки возможному предположению, она вряд ли связана с Китаем и «Поднебесной империей». Корень здесь чисто русский, хотя и не самый распространённый.

Основа фамилии — слово «поднебесник». В старых русских говорах так называли не просто человека, живущего под небом, а скорее бродягу, странника, вольного или бездомного человека, которому «небо — шатёр, земля — постель». В некоторых областях «поднебесником» могли иронично назвать мечтателя, человека с головой в облаках, оторванного от быта. Таким образом, прозвище Поднебесник давали человеку с определённым складом характера или образом жизни — скорее всего, не привязанному к дому и хозяйству.

Суффикс -ов- в фамилии Поднебесников (а женская форма Поднебесникова — производная от неё) указывает на стандартную русскую модель образования отчества или прозвания: «сын Поднебесника». Фамилия закрепилась в тех регионах, где бытовало само слово «поднебесник». Это южнорусские и центральные области, а также Поволжье. Встречается она и в среде старообрядцев, где прозвища могли даваться по духовным или бытовым особенностям человека.

Интересно, что фамилия Поднебесников (и её женская версия) избежала «поправки» в сторону более привычных моделей. Её не переделали в Поднебесный или Поднебесский, что говорит о том, что прозвище закрепилось именно в форме существительного. Это роднит её с фамилиями типа Бездомников, Гуляев, Странников — все они описывали социальный статус или поведение человека, а не его географическое положение.

Сословная принадлежность носителей этой фамилии была разной. В документах XIX века встречаются как крестьяне и мещане, так и купцы. Например, в Саратовской губернии записаны купцы Поднебесниковы, что лишний раз доказывает: прозвище, данное за характер, не мешало его носителю добиться достатка и уважения.