Фамилия Помазаева — женская форма от Помазаев, а та, в свою очередь, образована от прозвища или мирского имени Помазай. В основе лежит глагол «помазать». В быту слово имело два основных значения.

Первое, самое прямое — мазать, смазывать, пачкать. Так могли прозвать человека, который часто пачкался в работе: маляра, печника, смазчика колёс или того, кто занимался выделкой кож (кожевники постоянно имели дело с дёгтем и жиром). Второе значение — церковное: «помазанник», тот, кто прошёл обряд миропомазания. Однако напрямую именовать человека «Помазаем» в значении «помазанник Божий» было бы слишком высокопарно для деревенского прозвища. Скорее всего, имя носило ироничный или сниженный оттенок — так могли с лёгкой насмешкой назвать неопрятного человека или того, кто любил «мазать» (льстить, подмазываться).

Модель образования типична для южнорусских и украинских земель: основа глагола в повелительном наклонении (Помазай) плюс суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Помазая). В северных и центральных областях России чаще встречается форма Помазаев с тем же значением, но с другим суффиксом. Встречается и вариант Помазин — от той же основы, но с другим окончанием.

Фамилия редкая. По данным переписей, основные очаги бытования — Волгоградская, Ростовская области и Краснодарский край, что косвенно подтверждает её южное происхождение. Встречается также в Белгородской и Воронежской областях — на территории бывшего «Дикого поля», куда в XVII–XVIII веках активно переселялись украинские и южнорусские крестьяне.

В дореволюционных источниках фамилия не фиксируется среди дворянства или купечества — это крестьянская или мещанская фамилия, возникшая в среде простых людей, где прозвище давали по внешнему признаку или занятию.