Фамилия Поняева — женская форма от Поняев, а та, в свою очередь, образована от мужского прозвища или имени Поняй. В основе почти наверняка лежит глагол «понять» в его старом, бытовом значении — «взять, схватить, поймать». Прозвище Поняй могли дать человеку хваткому, понятливому или, наоборот, тому, кто всё схватывает на лету, но делает это поверхностно. В говорах слово «поняй» могло означать и «ловкач», и «приёмыш» (взятый в дом ребёнок).

Модель образования типична для северных и центральных русских земель. Суффикс -ев (а не -ов) указывает на то, что основа оканчивалась на мягкий согласный или й: Поняй → Поняев. Фамилии на -ев часто встречаются в старых новгородских и псковских писцовых книгах, хотя Поняевых в ранних документах почти нет — фамилия редкая и, скорее всего, локальная.

Версия о связи с личным именем Поняфий (калька с греческого «всепонимающий») выглядит натянутой: такое имя не зафиксировано в святцах, а народная форма от него звучала бы иначе. Поэтому прозвищное происхождение — самое надёжное. В некоторых говорах «понява» — это вид женской одежды, передник или юбка, но связь с фамилией Поняева маловероятна: суффикс -ев требует мужской основы, а не женского существительного.

Географически фамилия тяготеет к Верхнему Поволжью и Заволжью. В метрических книгах XIX века Поняевы изредка встречаются в Костромской, Ярославской и Владимирской губерниях. Сословный состав — в основном крестьяне и мещане, дворянских родов с такой фамилией не известно. Носители фамилии Поняева, скорее всего, потомки какого-то одного прозвищного рода, расселившегося по соседним уездам.