Фамилия Тимфеев — редкий пример того, как просторечное произношение закрепилось в официальной записи. В её основе лежит имя Тимофей, но не в книжной, а в народной форме Тимфей (с выпадением гласного «о»). Такое стяжение типично для русских говоров: Тимофей превращался в Тимфея, а отчество от него — в Тимфеев, а не в привычного Тимофеева.

Модель образования стандартна: суффикс -ев присоединялся к основе, оканчивающейся на согласный (Тимфей → Тимфеев). Это указывает на то, что фамилия — типичное русское отчество второй половины XVII–XVIII века, когда крестьян и мещан массово записывали по отцу. Разница между Тимфеевым и Тимофеевым — чисто фонетическая: в документах писали так, как слышали, а в быту имя Тимофей произносили бегло.

Географически фамилия Тимфеев тяготеет к северным и центральным губерниям России — Архангельской, Вологодской, Костромской, где особенно сильна была традиция «аканья» и редукции гласных. Встречается она нечасто, что говорит о локальном, а не общерусском распространении. По сословной принадлежности предки Тимфеевых — скорее всего, государственные или помещичьи крестьяне, реже — ремесленники.

Если сравнивать с однокоренными: Тимофеев — самая частая форма, Тимфеев — её диалектный вариант, а Тимкин, Тимонов, Тимохин образованы от других уменьшительных форм того же имени. Таким образом, Тимфеев — не самостоятельное прозвище, а звуковая метка, сохранившая живую речь русского Севера.