Фамилия Попелявская — характерный пример того, как польская или западнорусская топонимическая основа получила типично дворянский суффикс. В отличие от большинства русских фамилий на -ов/-ев или -ин, которые образовывались от имени или прозвища отца, фамилии на -ский/-цкий (и их женская форма -ская) в XV–XVII веках носили прежде всего шляхта и духовенство. Попелявская — женская форма, мужской вариант — Попелявский.

Основа фамилии — топоним Попелява или Попелявы. Так назывались несколько сёл и местечек на территории современной Украины, Беларуси и Польши. Название восходит к польскому или украинскому слову «попіл» (пепел) или «попелявий» — пепельный, серый, бледный. Вероятно, речь идёт о цвете почвы (пепельно-серые земли) или о местности, где выжигали лес под пашню (подсечное земледелие). Менее вероятно, но возможно, что прозвище Попелява давали человеку с пепельными волосами или бледной кожей — тогда фамилия стала бы не топонимической, а прозвищной, но суффикс -ский в таком случае редок для восточнославянских земель.

Словообразовательная модель прозрачна: основа Попеляв- + суффикс -ск- + окончание -ая. Такая конструкция типична для фамилий, которые закрепились за помещиками или священниками, владевшими землёй в соответствующем селе или происходившими из него. В польской традиции фамилии на -ski изначально указывали на владение населённым пунктом, а в русской — часто на происхождение из местности без прямого владения.

География фамилии Попелявский/Попелявская — западные губернии Российской империи: Волынская, Подольская, Киевская, а также Царство Польское. После разделов Речи Посполитой такие фамилии вошли в общероссийский обиход, но сохранили польский или малороссийский оттенок. Встречается она и сегодня, но остаётся достаточно редкой — её носители рассеяны по Украине, Беларуси, России и среди эмигрантов.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями: Попелов, Попелюх, Попеляев — они образованы от той же основы, но по другой модели (через прозвище без суффикса -ский). Попелявская стоит особняком: её форма сразу выдаёт либо шляхетское, либо духовное происхождение предков. Крестьяне в тех краях обычно получали фамилии на -енко, -ук, -чук, а не на -ский.