Фамилия Поднебесов образована от прозвища Поднебесый, которое восходит к прилагательному «поднебесный», что означает «находящийся под небом». Вероятно, такое прозвище носило иронический характер: так, Поднебесым могли называть очень высокого человека, или того, кто часто «витал в облаках». Таким образом, это прозвище могло указывать как на особенности внешности предка, так и на черты его характера. Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Поднебесый, со временем получил фамилию Поднебесов.