Фамилия Сатенаева — достаточно редкая, и её происхождение почти наверняка ведёт в тюркскую или кавказскую языковую среду. Основа здесь — личное имя или прозвище Сатен (Сатеней, Сатенай), которое встречается у народов Северного Кавказа, в частности у карачаевцев, балкарцев и осетин. В этих языках имя нередко связывают с эпическими или мифологическими персонажами: например, в нартском эпосе есть Сатаней (Сатана) — мудрая прародительница и мать богатырей. Таким образом, исходное имя могло нести значение «мудрая», «знатная», «главная женщина» или просто быть данью уважения к фольклорному образу.

Словообразовательная модель типична для фамилий, возникших на стыке тюркских и кавказских традиций: суффикс -ев (фонетический вариант -аев) присоединяется к основе на -а. Этот суффикс выполняет ту же роль, что и русский -ов/-ев, указывая на принадлежность: «сын Сатена» или «из рода Сатена». В русской паспортной системе женский вариант — Сатенаева — закрепился по той же схеме, что и тысячи других фамилий на -аев/-ева.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где исторически смешивались тюркские и иранские языки: Карачаево-Черкесия, Кабардино-Балкария, а также Северная Осетия. Встречается она и у некоторых групп ногайцев. В этих местах фамилии с основой на -ей/-ай обычно образовывались от мужских имён (например, Темир — Темираев), но имя Сатен в ряде культур могло быть и женским, что необычно, но не исключено — на Кавказе известны случаи, когда фамилия пошла от имени матери или бабушки, если род был известен по женской линии.

Спорных версий немного. Иногда корень пытаются сблизить с арабским «сатан» (сатана), но это маловероятно: в тюркских и кавказских именах такая основа не фиксируется как прозвище, а нартская Сатаней, напротив, персонаж положительный. Также не стоит путать с фамилией Сатанов (от еврейского топонима Сатанов на Украине) — это совершенно другой ареал и языковая среда.

Таким образом, носитель фамилии Сатенаева, скорее всего, происходит из горских народов Кавказа, а его предок мог носить имя, отсылающее к легендарной героине эпоса. Фамилия сохранила в себе следы древних верований и региональной идентичности, не получив широкого распространения за пределами родных мест.