Фамилия Поленица звучит на слух как что-то связанное с полевым или военным делом, но её корень лежит в другом месте. В основе лежит слово «полено» — чурбак, кусок расколотого дерева. Суффикс -ица указывает на предметный или уменьшительный оттенок: поленица — это либо небольшое полено, либо связка дров. Прозвище Поленица могли дать дровосеку, леснику или человеку крепкого, неуклюжего телосложения — «как полено». В говорах слово имело и переносное значение: так называли упрямого, неповоротливого человека. Фамилия образовалась от этого прозвища без дополнительного суффиска, что характерно для украинской и белорусской традиции, где прозвища на -ица часто становились готовыми фамилиями.

В русской истории встречается и другое значение: поленицей называли удалую женщину-богатыршу в былинах, но эта версия для фамилии менее вероятна. Былинное слово — книжное и позднее, а прозвище по физической черте или занятию — народное и древнее. Если предок носил фамилию Поленица, он скорее жил в лесной местности, промышлял заготовкой дров или славился медлительным нравом.

Географически фамилия распространена на юго-западе России, особенно в Брянской и Смоленской областях, а также на востоке Беларуси. Встречаются варианты написания с одной «н» — Поленица — и с двойной: Поленница, где вторая форма ближе к прямому значению «куча дров». В документах XVII–XVIII веков можно найти крестьян и ремесленников с таким прозвищем в западных уездах, но массовый характер фамилия приобрела после отмены крепостного права, когда прозвища закрепились как родовые имена.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Поленов, Поленин — показывает разницу в суффиксах: -ов и -ин образуют притяжательные формы («чей?»), а Поленица осталась в исходной прозвищной форме, без патронимического оформления. Это делает её более старой по типу и указывает на прямое, неопосредованное происхождение от личного прозвища.