Фамилия Понурая — редкий пример русской фамилии в форме полного прилагательного женского рода. Такая модель образования (Понурая, Молчаливая, Веселая) характерна для южнорусских и украинских говоров, где фамилии на -ый/-ой и -ая часто не склонялись и закреплялись за целыми семьями. В официальных документах XIX века женщину могли записать как «Понурая» даже без мужской параллели, если она была вдовой или главой двора.

Основа фамилии — древнерусское прозвище Понурый. В словарях Даля и Фасмера «понурый» означает «печальный, угрюмый, с опущенной головой». Однако в крестьянской среде прозвище редко давали за постоянную хмурость. Чаще оно указывало на внешность: человек с тяжелыми веками, сутулый, или на манеру ходить, глядя в землю. Иногда «понурым» называли того, кто избегал ссор и шумных компаний — этакий тихоня, которого не задирали.

Есть и менее очевидная версия: в некоторых говорах «понурый» означало «наклонный, покатый». Прозвище могли дать человеку, жившему на склоне оврага, или тому, кто пас скот на крутых берегах рек. Но это локальное значение, и его стоит рассматривать как дополнительное, а не основное.

Географически фамилия тяготеет к Курской, Белгородской и Воронежской областям, а также к востоку Украины (Харьковщина, Сумщина). В переписях XVII–XVIII веков фамилия почти не встречается, что говорит о ее позднем оформлении — скорее всего, во второй половине XIX века, когда крестьянам массово присваивали фамилии по уличным прозвищам.

В отличие от однокоренных Понуров и Понуровских, фамилия Понурая сохранила грамматический род, что делает ее «говорящей» даже без дополнительного контекста. Носительница такой фамилии могла быть дочерью или женой Понура, но со временем форма закрепилась как самостоятельная, и теперь она не указывает на пол предка.