Фамилия Самрова образована от женского имени или прозвища Самра. В русской ономастике суффикс -ов/-ев обычно присоединяется к основе мужского рода, а фамилии на -ин — к основам на -а/-я. Но здесь мы видим нестандартную модель: основа Самр- плюс суффикс -ов/-ев, что указывает на происхождение от женского прозвища или имени Самра. Такое встречается реже и говорит о том, что предок по мужской линии носил прозвище, образованное от женского имени, либо фамилия закрепилась по материнской линии в неполной семье.

Само прозвище Самра имеет несколько возможных корней. Первый и самый вероятный — тюркское происхождение. В татарском и башкирском языках «самра» означает «густой, частый» или «обильный». Такое прозвище могли дать человеку с густыми волосами, бровями или бородой. Второй вариант — от древнерусского диалектного слова «самра» — «сумрак, пасмурная погода». Тогда прозвище могло достаться человеку угрюмого, нелюдимого нрава. Третья версия — искажённое крестильное имя Самуил или Самура (разговорная форма от Самуил), но она менее убедительна: в таком случае ожидалась бы форма Самойлов или Самуилов.

Географически фамилия Самрова встречается в Поволжье и Предуралье — в Татарстане, Башкортостане, Удмуртии, а также в Кировской и Пермской областях. Это совпадает с ареалом тюркского влияния, что подкрепляет версию о тюркской основе. В центральных русских губерниях фамилия редка.

С точки зрения социального состава, Самровы могли быть как крестьянами, так и мещанами. Суффикс -ов типичен для великорусских фамилий всех сословий, а нестандартная основа на женское имя чаще встречается в среде, где фамилии закреплялись поздно и не по строгим канонам — например, у государственных крестьян или однодворцев юга России, но для Поволжья это скорее исключение. Проще говоря, предки Самровых — люди, получившие прозвище по внешности или характеру, а фамилию — по матери или по прозвищу, которое уже звучало как женское.