Фамилия Танасьева — женская форма фамилии Танасьев, и её происхождение напрямую связано с мужским именем или прозвищем в основе. Самая вероятная версия: фамилия образована от производной формы крестильного имени Афанасий. В русской народной традиции это имя сокращали до Афоня, Фаня, Танасий — последний вариант как раз и мог лечь в основу. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «чей?» — Танасьев, то есть сын или потомок человека по имени Танасий.

Менее распространённая, но тоже возможная гипотеза — связь с прозвищем Танас, которое могло возникнуть от диалектного глагола «танасить» (тащить, волочить) или от названия реки Танаис (древнегреческое имя Дона). Однако в случае с фамилией Танасьева первая версия (от имени) выглядит убедительнее: она укладывается в типичную модель образования русских фамилий от канонических имён, прошедших через народную переработку.

Фамилия редкая, не массовая. Встречается в основном в центральных и южных регионах России, а также в Беларуси и на Украине — там, где имя Афанасий в форме Танас было особенно распространено. По сословному происхождению носители могли быть крестьянами или мещанами: в XIX веке фамилии на -ев чаще всего фиксировали именно у этих слоёв, а не у дворянства.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Танасов, Танасьев, Танасенко, — то Танасьева стоит ближе к севернорусской и белорусской традиции, где суффикс -ев закреплялся за основами, оканчивающимися на мягкий согласный. Грамматически форма Танасьева — это притяжательное прилагательное, которое в быту закрепилось как фамилия, передаваемая по женской линии.