Фамилия Полуструева — яркий пример того, как прозвище, данное по внешности или характеру, закрепилось в родовом имени. В её основе лежит прилагательное «полуструй» или «полуструйный». В говорах слово «струй» могло означать стройного, статного человека, а приставка «полу-» указывала на неполноту качества. Таким образом, Полуструем в старину могли назвать человека невысокого роста, щуплого или, наоборот, полноватого, то есть «наполовину стройного». Встречается и другая версия: «полуструй» — тот, кто работает вполсилы, лениво, «струит» дело через пень-колоду.

Фамилия образована по типичной русской модели: к основе прозвища Полуструй добавили суффикс принадлежности -ев (в женском роде — -а). Такое окончание указывает на патронимическое происхождение: Полуструев — сын Полуструя. Интересно, что суффикс -ев, а не -ов, говорит о том, что основа оканчивалась на мягкий согласный или й: Полуструй → Полуструев. Это редкий случай, когда прозвищная основа не утратила прозрачности для современного уха.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным регионам России. Встречается она нечасто, и это даёт основания предполагать, что её носители — потомки одного или нескольких локальных родов, а не широко рассеянной группы. В дореволюционных источниках Полуструевы упоминаются среди крестьян и мещан, что типично для фамилий, образованных от бытовых прозвищ: знать редко награждала себя такими ироничными именованиями.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в одном ряду с такими же «половинчатыми» прозвищами, как Полубояринов, Полуэктов, Полукарпов. Но если те часто отсылали к имени или статусу, то Полуструев — к внешности или характеру. Это делает её более «живой» и наглядной: можно представить себе реального человека, которого соседи окрестили за неказистый вид или медлительность.

В современном написании фамилия сохранила исходную форму, хотя в редких случаях встречается вариант Полуструев с ударением на второй слог (Полу́струев). Исторически правильным считается ударение на третий слог — Полустру́ев, что следует из логики прозвища: «полустру́й».