Фамилия Портяной — один из тех случаев, когда прозвище или род занятий предка напрямую перешли в наследственное именование, минуя типичные суффиксы принадлежности. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий на -ов/-ев или -ин, форма Портяной — это чистое прилагательное в именительном падеже, мужского рода. Такая модель образования характерна для прозвищ, которые закрепились за человеком и затем передались детям без изменений: Кривой, Глухой, Хромой. В данном случае основа — «портяной», то есть «связанный с портами» или «сделанный из портяной ткани».

Ключ к пониманию фамилии — слово «порты». В древнерусском языке «порты» означали не только штаны, но и одежду в целом, холст, ткань. Соответственно, Портяной — это человек, который либо шил одежду (портной, но с иной огласовкой), либо торговал холстом и портяным товаром. Однако есть и более конкретная версия: «портяной» могло быть прозвищем крестьянина, который носил грубую домотканую одежду — порты, в отличие от людей, одетых в сукно или кафтан. В этом случае фамилия указывала не на профессию, а на социальное положение или привычный облик человека.

Географически фамилия Портяной встречается не повсеместно, а тяготеет к южнорусским и украинским регионам, где форма прилагательного в именительном падеже (без суффикса) как фамилия более распространена. В центральных и северных областях России тот же корень чаще обрастал суффиксами — Портянников, Портянкин, Портягин. Спорная версия, что фамилия могла произойти от названия реки или села Портяное, маловероятна: такие топонимы вторичны и сами образованы от того же слова «порты». Таким образом, наиболее правдоподобное объяснение — прозвище по роду занятий (портной) или по характерной одежде из грубого холста.