Фамилия Трефов — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а карточная терминология. Слово «трефы» (от французского trèfle — «клевер») обозначает одну из мастей в игральных картах. Соответственно, прозвище Треф или Трефовый могли дать человеку, имевшему отношение к карточной игре: либо завзятому игроку, либо шулеру, либо тому, кто делал или продавал карты. В русской среде XVIII–XIX веков карточные игры (от «дурака» до фараона) были повсеместны, и прозвища по мастям встречались — например, Бубнов, Червов, Пиков (хотя последняя звучала мрачновато). Трефов — закономерное отчество от такого прозвища: «чей?» — Трефов, то есть сын или потомок Трефа.

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую модель образования фамилий, самую массовую в центральной России. Поскольку фамилия редкая, её география может быть узкой. В дореволюционных адресных книгах и метрических книгах Трефовы встречаются спорадически — например, в Поволжье и на юге России, но без выраженного гнезда. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» фамилия не рассматривается отдельно, но типологически она входит в группу прозвищных фамилий от карточных терминов, которых немного.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с греческим словом τρέφω (трефо) — «кормлю, питаю». Но для русской фамилии это объяснение натянуто: грецизмы в прозвищах редки и обычно проходили через церковную среду (например, Трофим). Прямого перехода от греческого глагола к бытовому прозвищу в России не зафиксировано. Поэтому карточная версия — основная и наиболее правдоподобная.

Фамилия Трефов не принадлежала дворянству (нет в родословных книгах) и не образовывалась от календарного имени. Её носители — скорее всего, выходцы из мещанской или крестьянской среды, где прозвища были живыми и меткими. Сегодня Трефовы встречаются редко, что делает фамилию интересным объектом для генеалогического поиска: не исключено, что все современные носители восходят к одному предку, получившему прозвище за карточным столом.