Фамилия Троепёрстова — редкий случай, когда прозвище почти не требует расшифровки: в основе лежит сочетание «три» и «перст» (палец). Прозвище Троепёрстый давали человеку с заметной особенностью руки — например, с тремя пальцами вместо пяти из-за травмы или врождённого дефекта. Такие прозвища на Руси были распространены, но не становились фамилиями массово, поэтому Троепёрстовы и Троепёрстова — фамилии штучные, с низкой частотностью.

Словообразовательная модель проста: прилагательное «троепёрстый» (сложение числительного «трое» и существительного «перст») + типичный русский суффикс принадлежности -ов. Суффикс указывает на то, что фамилия образована от прозвища отца: Троепёрстов — сын Троепёрстого. Женская форма Троепёрстова — это либо вариант для замужней женщины по мужу, либо исходная форма для незамужней (по отцу). В русской традиции фамилии на -ов/-ев склоняются по падежам, и форма Троепёрстова — родительный или именительный падеж женского рода, в зависимости от контекста.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным областям России, где прозвища по физическим приметам были особенно живучи. Встречается она крайне редко — в основном в записях XIX века по Ярославской, Вологодской и Костромской губерниям. Это не дворянская фамилия: её носителями были крестьяне или мещане, которых прозвали за утрату пальцев в быту или на промысле. Альтернативные версии — например, что «троепёрстый» могло означать «крестящийся тремя перстами» (в старообрядческой среде) — менее убедительны: для прозвища по обряду скорее выбрали бы «двуперстый» или «троеперстник», а не указание на количество пальцев на руке.

Однокоренные фамилии — Троеперстов, Троеперстова, а также более редкие Троепёрстый и Троеперстый. Все они восходят к тому же прозвищу, но различаются по грамматическому оформлению: на -ый — это застывшая форма прилагательного, на -ов — патронимическая. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) подобные примеры разбираются в разделе прозвищ по физическим недостаткам, и Троепёрстова — типичный, хоть и нечастый, представитель этой группы.