Фамилия Студителева — женская форма фамилии Студителев, и её происхождение напрямую связано с прозвищем или мирским именем Студитель. В основе лежит глагол «студить» (охлаждать, делать холодным), а суффикс -тель указывает на действующее лицо. В древнерусском языке такие образования были характерны для прозвищ, данных по роду занятий или характерной черте поведения.

Самый прямой и правдоподобный вариант — прозвище Студитель мог получить человек, который занимался изготовлением или продажей холодных напитков, кваса, льда или работал в леднике. В северных и центральных губерниях России существовали специальные «студильщики» — те, кто заготавливал лёд для погребов или держал «студильни» (холодные кладовые). Однако, не исключено, что прозвище носило ироничный характер: так могли назвать зябкого, мерзлявого человека, который постоянно кутается и жалуется на холод. В говорах слово «студить» имело и переносное значение — «бездельничать, прохлаждаться», что добавляет ещё один смысловой оттенок.

Модель образования фамилии — типичная для русской ономастики: основа на -тель плюс патронимический суффикс -ев. Фамилии на -ев, а не на -ов, обычно возникали, если основа оканчивалась на мягкий согласный или на -ь. В данном случае Студитель дало Студителев.

Фамилия редкая и географически привязана преимущественно к центральным и северным областям России. Встречается в старых переписях Владимирской, Костромской и Вологодской губерний. Поскольку фамилия образована не от крестильного имени, а от прозвища, её носители в большинстве своём относились к крестьянскому или мещанскому сословию — дворянских родов Студителевых в исторических документах не зафиксировано.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Студеникин, Студенецкий, Студёнов) показывает, что Студителева стоит особняком: суффикс -тель — редкий и более «литературный», чем, скажем, -ёнок или -ец. Это говорит о том, что прозвище Студитель могло быть дано не в деревне, а в среде посадских людей или ремесленников, где ценилась точность характеристики.