Фамилия Полеваева — женская форма фамилии Полеваев, и её корень уводит нас в мир древнерусских прозвищ, связанных с земледелием или военным делом. Основа — «поле», но не в современном бытовом смысле, а в более узком, профессиональном. В старину «полева́ем» могли называть человека, чья жизнь или работа была неразрывно связана с полем: крестьянина, пахаря, но с оттенком не просто земледельца, а того, кто «полевал» — то есть занимался полевыми работами или, в другом значении, участвовал в «поле», то есть в судебном поединке. В древнерусском праве «поле» означало судебную дуэль, где правоту доказывали оружием. Прозвище Полевай мог получить либо опытный боец, либо человек, который выступал в роли «полевщика» — участника такого поединка.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Полеваев — сын Полевая. Модель образования типична для русских фамилий, но сам корень встречается нечасто. В отличие от распространённых Полевых или Поляковых, Полеваев сохранил глагольный оттенок прозвища, что делает его более редким. В говорах встречалось слово «полеватый» — человек, любящий простор, волю, что тоже могло стать источником прозвища.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским регионам — Курской, Воронежской, Тамбовской губерниям, где земледельческий уклад был основным. Встречается она и на Урале, куда переселенцы принесли её в XVII–XVIII веках. Сословно носители фамилии чаще всего были крестьянами или однодворцами — особым слоем, жившим на южных границах государства и сочетавшим земледелие с военной службой.

В написании фамилии возможны колебания: в старых документах можно встретить Полеваев и Полеваевъ, но вариант с одним «е» после «л» — исторически верный. Двойное «е» (Полеваева) — просто грамматическая форма женского рода. Сегодня фамилия не слишком распространена, но её носители могут с уверенностью связать своё происхождение с русским крестьянством или служилыми людьми, для которых поле было и кормильцем, и местом защиты правды.