Фамилия Поёлова — редкий случай, когда ударение в современном произношении ставится на второй слог, хотя исторически оно могло падать и на первый. В основе фамилии лежит слово «пойло» — так в русских говорах называли питьё для скота, болтушку из муки или отрубей, а в переносном смысле — плохое, водянистое питьё для человека. Прозвище Пойло (или Поело) могли дать либо конюху, скотнику, который готовил пойло для животных, либо человеку с пристрастием к выпивке, причём не к качественному напитку, а к дешёвому и мутному.

Модель образования проста: от прозвища Пойло через притяжательное прилагательное «Пойлов» — «сын Пойла» — и далее женская форма фамилии. Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от существительных мужского рода. Необычное написание с буквой «ё» в корне (Поёлова, а не Пойлова) — скорее всего, результат поздней орфографической фиксации: в документах XIX века могли записать на слух «Поелов», а затем ё закрепилось при переходе в письменную форму.

Встречаемость фамилии крайне низкая. Основной ареал — северные и северо-восточные области России: Вологодская, Архангельская, Кировская. В этих краях слово «пойло» бытовало в прямом значении корма для скота, что указывает на крестьянское происхождение носителей. Сословно — почти наверняка государственные или помещичьи крестьяне, ремесленники, возможно, конюхи.

Спорных версий немного. Некоторые любители народной этимологии пытаются связать фамилию с глаголом «петь» или «поить», но это натяжка: в говорах «пойло» — самостоятельное слово с устойчивым значением, и прозвищная модель «от названия напитка» хорошо известна в ономастике. Другие однокоренные фамилии — Пойлов, Пойловский — встречаются чаще, но именно форма с «ё» делает Поёлову уникальной и указывает на местный диалектный произносительный вариант.