Фамилия Поднебесова образована от прозвища Поднебесый, которое восходит к прилагательному «поднебесный», то есть «находящийся под небом». Человек, получивший такое прозвище, по одной из версий, был очень высокого роста — настолько, что, казалось, доставал головой до неба. По другой версии, прозвище носило иронический оттенок и досталось тому, кто часто «витал в облаках», был рассеянным или мечтательным. Так что в основе фамилии может лежать как насмешливое указание на внешность предка, так и характеристика его характера.

Сам по себе корень «небо» в прозвищах встречается нечасто, что делает фамилию заметной на фоне более привычных образований от имён и профессий. Суффикс -ов/-ев в конце указывает на стандартную русскую модель отчества-притяжательности: Поднебесов — это «сын Поднебесого». Женская форма Поднебесова закрепилась за потомками того самого человека по прямой линии, когда фамилия перешла к дочери или жене.

Интересно, что прозвище Поднебесый могло возникнуть и в среде старообрядцев, где слово «поднебесный» употреблялось в книжной, почти библейской речи, но это лишь предположение, которое не подтверждено документально. В словарях русских фамилий, например у Б. Унбегауна, подобные прозвищные основы разбираются как типичный источник фамилий, но именно вариант с «небом» остаётся редким и не шаблонным.

Стоит заметить, что в старину прозвища с приставкой «под-» часто указывали на положение в пространстве или иерархии: Подгорный, Поддубный, Подкопаев. Поднебесый в этом ряду — исключение, потому что отсылает не к земному ориентиру, а к небу, что усиливает ироничный подтекст. Потомок такого человека, скорее всего, был заметной фигурой в своей деревне, и прозвище закрепилось за ним надолго.

В итоге фамилия Поднебесова — это не про географию и не про род занятий, а про живую деталь, которая бросилась в глаза соседям или родне. Высокий рост или привычка мечтать — оба объяснения имеют право на жизнь, и выбрать одно без дополнительных исторических записей невозможно. Зато ясно, что фамилия сохранила память о человеке, которого отличали от других, пусть и с усмешкой.