Фамилия Сурдаев образована от прозвища Сурдай, а в его основе — тюркское слово «сур» со значением «серый» или «седой». Такое прозвище могли дать человеку с седыми волосами, либо с характерным серым цветом глаз, либо даже по одежде. Сурдай — не просто описательное прозвище, а ещё и возможное указание на возраст или внешнюю примету, которая бросалась в глаза окружающим.

Морфологически фамилия устроена просто: суффикс -ев присоединён к основе Сурдай. В русской фамильной модели суффиксы -ов/-ев означают принадлежность, то есть Сурдаев — «сын Сурдая». Форма без чередования (Сурдай → Сурдаев) типична для фамилий, где основа оканчивается на -й, и встречается реже, чем, скажем, Иванов от Иван. Это делает фамилию морфологически прозрачной, но не самой распространённой.

Географически фамилия Сурдаев тяготеет к регионам, где исторически было сильное тюркское влияние: Поволжье, Урал, юг Сибири. Встречается она преимущественно среди русских, но не исключено, что исходное прозвище бытовало у татар, башкир или чувашей, а затем перешло в русскую среду через межэтнические контакты. В документах XIX века фамилия фиксируется в Оренбургской и Уфимской губерниях.

В ономастике нет единого мнения, был ли Сурдай самостоятельным прозвищем или уменьшительной формой от какого-то полного тюркского имени. Версия с тюркским «сур» («серый») считается основной, но есть и гипотеза, что корень восходит к монгольскому «сур» («учение», «пример»), что делало бы прозвище нарицательным для наставника или знающего человека. Однако эта версия менее убедительна: в русской антропонимии прозвища по внешнему признаку встречаются гораздо чаще, чем по абстрактным понятиям.

Фамилия Сурдаев не относится к числу распространённых, но и не является уникальной. Её носители — потомки людей, которых в своё время выделили из окружения по заметной внешней черте. Это типичная «прозвищная» фамилия, которая не связана с дворянским сословием или известными историческими личностями, а отражает бытовую, народную традицию именования.