Фамилия Пытьвеа — один из тех редких случаев, когда географическая привязка оказывается важнее морфологического разбора. Она почти наверняка происходит от названия города Пыть-Ях в Ханты-Мансийском автономном округе. Фамилия образована по модели, характерной для народов Севера и Сибири, где к топониму добавляется компонент, указывающий на принадлежность к роду или местности. В данном случае финаль «-еа» — это, скорее всего, искажённое или адаптированное при русской записи окончание, которое в языках ханты или манси могло означать «река», «вода» или «люди с». Таким образом, исходное прозвище «Пытьвеа» могло означать «человек с реки Пыть» или «житель Пыть-Яха».

Словообразовательная модель здесь нестандартная. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий на -ов, -ин или -ский, Пытьвеа не имеет суффикса принадлежности. Это так называемая «застывшая» форма топонима или прозвища, которая перешла в фамилию без изменений. Подобное встречается у народов, где фамилии стали закрепляться относительно поздно, в советское время, при паспортизации. Тогда чиновники записывали человека по месту жительства или по отцу, но не добавляли русских фамильных суффиксов.

Споров о происхождении корня практически нет. Версия о связи с хантыйским «Пыть» (название реки и посёлка) выглядит единственно правдоподобной. Попытки связать фамилию с каким-либо русским словом (например, «пытать») лишены смысла — фонетически и исторически они не подтверждаются. Фамилия не имеет отношения к украинскому, белорусскому или польскому ономастикону.

Найти носителей фамилии Пытьвеа за пределами Ханты-Мансийского округа практически невозможно. Это локальный антропоним, возникший в середине XX века среди коренного населения Приобья. Социальный контекст прост: предки носителя фамилии — скорее всего, ханты или манси, занимавшиеся охотой, рыболовством или оленеводством, а сама фамилия закрепилась за ними при получении паспортов в 1930–1950-х годах. Сведений о древнем дворянском роде или известных исторических личностях с этой фамилией нет — это чисто советская по времени возникновения, но глубоко местная по корням фамилия.