Фамилия Поломожных — редкий случай, когда суффикс сразу выдаёт географию. Окончание -ых (в родительном падеже множественного числа) типично для северных и сибирских регионов России, особенно для Архангельской, Вологодской, Вятской губерний и Зауралья. Такие фамилии закреплялись в среде крестьян и посадских людей, часто в форме притяжательного прилагательного: «из дома Поломожных» — то есть из семьи того, кого звали Поломожа.

Основа фамилии — прозвище Поломожа. В нём легко угадывается глагол «поломать» и, возможно, связь с существительным «лом» или «ломка». Первая версия: так могли назвать человека, который часто что-то ломал — нечаянно или по небрежности, работника, который не берёг инвентарь. Вторая версия: прозвище относилось к тому, кто занимался ломкой чего-то — например, ломал камень, лёд или старые постройки. В северных говорах «поломожа» могло означать неуклюжего или неловкого человека, но без злого оттенка — скорее бытовое прозвище.

Модель образования проста: прозвище Поломожа + суффикс принадлежности -ов-, но в форме множественного числа -ых. То есть изначально фамилия звучала как Поломожов, а под влиянием местного говора и патронимической традиции закрепилась в варианте Поломожных. В документах XVIII–XIX веков такие фамилии часто писали через «о»: Поломожов, но в быту и при переписях фиксировали так, как произносили.

Интересно, что фамилия почти не встречается за пределами России и не имеет аналогов в других славянских языках. Это говорит о её сугубо локальном, диалектном происхождении. Если искать корни, стоит обратить внимание на старые переписные книги Вятской губернии — именно там фиксируется наибольшая концентрация носителей. Фамилия не дворянская, не купеческая — чисто крестьянская, прозвищная, что делает её особенно ценной для историков быта и говоров.