Фамилия Сампоева — женская форма мужской фамилии Сампоев, и её происхождение стоит искать в прозвище или имени предка. Скорее всего, в основе лежит имя Сампой — вариант старинного календарного имени Сампсон (библейский герой Самсон). В русской народной традиции полные имена часто усекали: Самсон превращался в Сампу, а затем в Сампоя. Суффикс -ой в таких прозвищах (как Толстой, Кривой, Хромой) указывал на характерный признак или просто служил окончанием. Так что Сампой могло означать «Сампсонов» — сына или потомка человека по имени Сампой.

Модель образования простая: к основе Сампой добавили притяжательный суффикс -ев (вместо -ов после мягкого согласного «й»). Фамилии на -ев типичны для русского севера, Поволжья и Сибири, где часто встречаются такие варианты. Географически Сампоевы могли быть выходцами из регионов, где имя Сампсон было популярно — например, из Вологодской или Архангельской губерний, где старые календарные имена сохранялись дольше.

Встречается и более редкая версия: основа могла быть не от имени, а от прозвища Сампой, связанного с диалектным словом «сампа» — в некоторых говорах так называли неуклюжего, медлительного человека. Но это предположение слабее, так как прозвищ с таким корнем почти не зафиксировано. Более правдоподобно, что фамилия Сампоев — это просто «сын Сампоя», и предок носил церковное имя Сампсон в просторечном варианте.

Среди носителей фамилии нет широко известных исторических личностей, но в современных базах данных встречаются люди с такой фамилией в Пермском крае, Удмуртии и Башкортостане. Это подтверждает её связь с севернорусским и уральским ареалом расселения. В написании возможны варианты с одной «п» (Сампоев), но двойная буква в корне указывает на исходное полное имя Сампсон, где «п» удваивалась в церковнославянской традиции.