Фамилия Пятерня — редкая и выразительная. Её основа — не имя, не профессия, а прозвище, которое давали человеку по заметной внешней или характерной черте. В русских говорах «пятерня» — это рука с пятью пальцами, ладонь. Прозвище Пятерня мог получить человек с большой, сильной или цепкой рукой, либо тот, кто часто жестикулировал, широко разводил руки. Реже так называли многодетного отца или человека, у которого в семье было пятеро детей — по числу пальцев на руке.

Модель образования здесь нестандартная. Фамилия не имеет типичного суффикса (-ов, -ин, -ский), а представляет собой чистое прозвище, застывшее в форме существительного. Такие «прямые» фамилии без суффикса встречаются редко, обычно у выходцев из казачьих или крестьянских сред, где прозвище часто становилось фамилией без изменений. В официальных документах XIX века подобные формы могли записать как Пятерня, а не Пятернев или Пятернин.

Стоит провести параллель с однокоренными фамилиями Пятаков, Пятин, Пятеренко. У них основа та же — числительное «пять», но суффиксы указывают на разное происхождение. Пятаков — от прозвища Пятак (монета или человек низкого роста), Пятин — от уменьшительного имени Пята. Пятерня стоит особняком: её прозвище более образное, телесное, связанное с физической характеристикой, а не с деньгами или именем.

Географически фамилия встречается разрозненно, без ярко выраженного гнезда. Единичные носители отмечены в южнорусских областях, на Дону и в Сибири — в местах, где фамилии часто складывались из бытовых прозвищ, записанных на слух. Известных исторических личностей с этой фамилией нет, что не удивительно: она всегда оставалась редкой, не переходила в дворянские или купеческие роды, а бытовала в крестьянской и мещанской среде.