Фамилия Самофеева относится к группе русских фамилий, образованных от личного имени или прозвища. В её основе лежит мужское имя Самофей, которое, в свою очередь, является народной, просторечной формой церковного имени Самуил. В переводе с древнееврейского оно означает «услышанный Богом» или «имя Божие». Такое имя было довольно распространено в старину, а в быту его часто переделывали на свой лад, сокращая и упрощая. Так Самуил превращался в Самоху, Самошу, а в некоторых говорах — в Самофея. Чередование звуков «т» и «ф» в корне объясняется разными фонетическими процессами в языке, когда один звук под влиянием соседних или диалектных особенностей заменялся другим.

Существует и вторая, менее распространённая версия происхождения. Согласно ей, фамилия образована не от имени, а от прозвища Самофей, которое связывают с украинским глаголом «самотити». Он означает «быть расположенным отдалённо, изолированно», «жить в одиночестве» или «оставаться без присмотра и внимания». В этом случае прозвище Самофей мог получить человек, который жил на отшибе, на краю деревни, вёл уединённый образ жизни или был чем-то обособлен от остальной общины. Эта версия выглядит правдоподобной, но всё же менее вероятной, чем первая: имена в основе фамилий встречаются значительно чаще, чем прозвища с подобной семантикой.

Сама фамилия закрепилась в форме притяжательного прилагательного с суффиксом «-ев», который указывает на принадлежность: Самофеев — значит «сын Самофея», потомок человека с таким именем или прозвищем. Женская форма Самофеева — это та же фамилия, но с окончанием, указывающим на женский род. В русской традиции она передаётся по наследству от отца к дочери или жене. Таким образом, носительницы фамилии Самофеева — это потомки того самого Самофея, будь то крещёный Самуил или живущий особняком человек, а сама фамилия — живое напоминание о том, как звучало личное имя предка несколько столетий назад.