Фамилия Помитяев — редкий случай, когда основа слова вызывает больше споров, чем суффикс. Модель образования здесь стандартная для русских фамилий: суффикс -ев присоединился к основе, оканчивающейся на мягкий согласный. Если бы основа заканчивалась на твёрдый, мы бы видели Помитяев, но перед нами именно -ев, что указывает на древнюю основу Помитяй или Помитей.

Самая прямая версия отсылает к прозвищу или мирскому имени Помитяй. В русских говорах глагол «помитить» означал «заметить, приметить, углядеть». Соответственно, Помитяем могли назвать внимательного, наблюдательного человека, того, кто всё видит и помнит. Это прозвище из разряда «характерологических» — по поведению или способностям, а не по внешности или профессии.

Есть и вторая, более сложная версия, связанная с крестильным именем. В святцах встречаются редкие греческие имена, которые в бытовой речи могли сильно искажаться. Например, имя Пантелеимон (в просторечии Пантелей) в некоторых диалектах давало формы вроде Помитей или Помит — через замену начальных слогов. Но эта гипотеза слабее: слишком много допущений, и нет документальных подтверждений бытования такой формы в метриках. Первая версия — с прозвищем от глагола — надёжнее и логичнее.

Географически фамилия Помитяев тяготеет к центральным и южным областям России — встречается в Воронежской, Тамбовской, Рязанской губерниях. Это регионы, где в XIX веке активно бытовали прозвищные фамилии, нередко записанные по отчеству от мирского имени главы семьи. Суффикс -ев указывает, что предок носителя фамилии был Помитяем, а его дети и внуки стали Помитяевыми.

В написании фамилии важно не путать её с похожей Помитов или Помитовский — у тех другая основа, от слова «помёт» или от названия местности. Помитяев же стоит особняком, и его корень — в живом диалектном слове, которое сегодня почти забыто.