Фамилия Самотеев образована от прозвища, и её значение напрямую связано с русским словом «самотёк». В прямом смысле самотёк — это движение жидкости (воды, нефти) само собой, под действием силы тяжести, без насосов. Но в переносном, бытовом значении так говорили о деле, которое пустили на самотёк, то есть оставили без присмотра, позволили идти как идёт. Прозвище Самотёк могли дать человеку безынициативному, ленивому или, наоборот, тому, кто полагался на естественный ход событий и не любил вмешиваться.

По словообразовательной модели это типичная русская фамилия с суффиксом -ев, который присоединяется к основам на мягкий согласный или шипящий. Прозвище Самотёк дало форму Самотеев, что буквально означает «сын Самотёка». Такие фамилии в массе своей закрепились в XV–XVII веках у крестьян и посадских людей, когда прозвище отца переходило к детям как наследственное имя.

Интересно, что фамилия Самотеев имеет и «географическую» версию происхождения, хотя она менее вероятна. В Москве есть историческая местность Самотёка (Самотёчная улица, Самотёчный переулок), названная по речке Самотёке, протекавшей там. Теоретически житель этой местности мог получить прозвище Самотёка, а его потомки — стать Самотеевыми. Однако для прозвищного происхождения, которое было основным способом образования русских фамилий, характерна связь с личными качествами, а не с местом жительства. Поэтому версия с «пущенным на самотёк» человеком выглядит правдоподобнее.

Фамилия редкая. Её можно встретить в центральных областях России, а также в Поволжье. Среди однокоренных — Самотокин, Самотёкин, но они ещё реже. Сословного барьера у фамилии не было: её могли носить и крестьяне, и мещане, и казаки, и даже священники, если в основе лежало ироничное прозвище.