Фамилия Помараева — женская форма фамилии Помараев, а та, в свою очередь, образована от прозвища или имени Помарай. Это редкий случай, когда в основе лежит глагольная форма повелительного наклонения: «помарай» означает «испачкай, вымажь, запачкай». Такие «повелительные» фамилии встречаются в русской ономастике, но нечасто. Обычно их давали по действию, которое человек часто совершал или которое стало его характерной чертой. Помараем могли назвать того, кто вечно ходил в грязной одежде, работал с краской, сажей или глиной, либо, в переносном смысле, человека нечистого на руку или склонного к пачкающим ремёслам — маляра, трубочиста, печника.

Суффикс -ев (вместо более частого -ов) указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или й. В данном случае это закономерно: «Помарай» даёт «Помараев». Географически фамилия тяготеет к южнорусским и центральным областям, но не имеет яркой региональной привязки. В исторических документах она почти не встречается, что говорит о её преимущественно крестьянском или мещанском происхождении — дворянские роды с такой фамилией неизвестны.

Интересно, что фамилия Помараева может быть «обратной» по смыслу. Если человек в быту носил прозвище Помарай за неряшливость, то фамилия, закрепившись, перестала нести отрицательную оценку и стала просто родовым именем. Встречаются однокоренные варианты: Помараев, Помарайкин, Маран (от «марать»). Все они объединены общим корнем «мар-» (пачкать), который дал и слово «марать», и «мазня». В отличие от фамилий, образованных от церковных имён (Иванов, Петров), Помараева — пример «мирского» прозвища, которое предки получили не при крещении, а в быту, по внешнему признаку или роду занятий.