Фамилия Сурдяева — женская форма от Сурдяев, и её разумнее всего разбирать через мужской вариант. Основа здесь — прозвище Сурдяй. Суффикс -яй в русских фамилиях встречается нечасто и обычно указывает на прозвище по действию или характерному признаку: Вертяй, Гуляй, Ширяй. Сурдяй, скорее всего, образовано от глагола «сурдить» — в ряде говоров это означало «сердить, гневить, досаждать». Человек мог получить такое прозвище за сварливый нрав или за то, что постоянно вызывал неудовольствие окружающих.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с диалектным «сурда» — так в некоторых регионах называли глухого человека или того, кто плохо слышит. Но слово «сурда» больше тяготеет к северным говорам, а суффикс -яй — к южным и центральным, поэтому версия с «сердить» выглядит убедительнее. Фамилии на -яев (от прозвищ на -яй) типичны для рязанско-тамбовского ареала и соседних областей. Сурдяевых можно искать именно там.

В написании фамилии нет вариантов с буквой «и» — только через «у»: Сурдяев, Сурдяева. Это отличает её от фамилии Сурдин, которая происходит от другого корня. Социальный состав носителей, скорее всего, крестьянский: прозвища такого типа редко давали дворянам или духовенству. Фамилия не относится к числу распространённых, но её носители встречаются в документах XIX века в Тамбовской и Рязанской губерниях.