Фамилия Пожаев образована от прозвища или нецерковного имени Пожай. В её основе лежит глагол «пожать» — то есть сжать, собрать урожай. Прозвище Пожай могли дать крестьянину, который славился трудолюбием и быстротой во время жатвы, либо, наоборот, тому, кто постоянно запаздывал с уборкой хлеба. В говорах слово «пожать» имело и переносное значение — «получить, добыть что-либо», поэтому прозвище могло закрепиться за удачливым или хозяйственным человеком.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: к основе Пожай добавили суффикс принадлежности -ев, указывающий на потомка человека с таким прозвищем. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог — Пожáев, хотя в некоторых говорах возможно смещение на первый. Форма на -ев, а не на -ов, объясняется тем, что основа оканчивается на мягкий согласный [й].

Менее вероятна, но возможна связь с топонимом Пожаево — такие названия встречаются в центральных областях России. В этом случае фамилия указывала бы на выходца из соответствующей деревни. Однако прозвищное происхождение выглядит более естественным: корень «пож-» напрямую связан с земледельческим бытом, который был главным занятием большинства населения.

В дореволюционных метрических книгах фамилия Пожаев встречается преимущественно в южнорусских и поволжских губерниях — Тамбовской, Рязанской, Пензенской. Это подтверждает связь с аграрными регионами, где прозвища по сельскохозяйственным работам были особенно распространены. Среди однокоренных фамилий — Пожаров, Пожарский, но они восходят к другому корню («пожар»), тогда как Пожаев сохраняет прямую связь с действием «жать».