Фамилия Полонеева — женская форма, а мужская, Полонеев, встречается реже и звучит непривычно. В её основе лежит прозвище или мирское имя Полоней, которое на первый взгляд кажется связанным с польским (полонез, поляк), но это лишь поверхностное сходство.

Разбираем словообразовательную модель. Суффикс -еев указывает на происхождение от имени или прозвища на -ей: Полоней → сын Полонея → Полонеев. Основа «Полон-» в русских говорах имела несколько значений. Самое вероятное — «полон» в смысле «плен, неволя». Прозвище Полоней могли дать человеку, который когда-то был в плену, вернулся из плена или, напротив, занимался выкупом пленных. В древнерусских документах встречаются люди с прозвищем Полоняник, Полоняга — это устойчивая модель для обозначения бывшего пленника.

Менее распространённая, но допустимая версия — связь с диалектным словом «полонь» (открытое место, поляна, чистое поле). В этом случае Полоней — человек, живший на полони, на открытой местности, или имевший там угодья. Однако эта версия слабее, так как фамилии от географических терминов обычно образуются с суффиксами -ский/-цкий (Полонский), а не -еев.

Третья, совсем редкая гипотеза — от имени Полоний, которое могло быть народной формой календарного имени Аполлон (через Аполлоний). Но для этого нет прямых диалектных подтверждений, и звуковой переход сомнителен.

Географически фамилия Полонеева тяготеет к южнорусским и западнорусским регионам, где слово «полон» в значении «плен» было особенно употребительно. Встречается она нечасто, что говорит о локальном происхождении — от одного прозвища в конкретной местности.

Таким образом, предок современных Полонеевых с большой вероятностью был человеком, пережившим плен, либо его потомком, за которым закрепилось это прозвище. Фамилия сохранила память о драматичном эпизоде биографии, а не о профессии или месте жительства.