Фамилия Вертьянова — женская форма фамилии Вертьянов, и её основа не прозвище, а глагол, что сразу выделяет её среди множества фамилий, образованных от крестильных имён или названий профессий. В центре внимания здесь слово «вертеть». Предок носителя этой фамилии мог получить прозвище Вертьян — человек верткий, непоседливый, быстрый в движениях, тот, кто, как говорили в народе, «вертится юлой». В русских говорах слово «верть» означало и поворот, и вообще нечто крутящееся, а «вертянка» — это и водоворот, и суетливая женщина. Так что фамилия могла закрепиться за живым, подвижным человеком.

Модель образования — суффикс -ов, который присоединился к основе «Вертьян». В свою очередь, это прозвище произошло от глагольного корня «верт-» с помощью суффикса -ян, характерного для русских фамильных прозвищ (сравните: Гулян, Болтан). Ударение в фамилии падает на второй слог — Вертья́нова, что соответствует типичному ударению в притяжательных прилагательных на -ов.

Географически фамилия Вертьянов встречается нечасто, но имеет устойчивые очаги. По данным современных исследований, она чаще всего фиксируется в Воронежской, Рязанской областях и в некоторых районах Поволжья. Это регионы, где активно бытовали диалектные слова с корнем «верт-». Интересно, что в некоторых говорах «вертьяном» могли называть не только человека, но и предмет: например, веретено или деталь мельницы, что порождает и вторую, менее вероятную версию — прозвище могло относиться к мельнику или ткачу, работающему с вертящимися механизмами.

С точки зрения социальной истории, фамилия Вертьянов не относится к дворянским или купеческим родам. Она типично крестьянская, возникшая в среде, где прозвища давали по внешним признакам или поведению. В дореволюционных переписях носители этой фамилии числились в основном среди государственных крестьян и однодворцев южнорусских губерний. В документах XVII-XVIII веков подобные прозвища встречаются в писцовых книгах, но сама фамилия Вертьянов в её современной форме закрепилась, скорее всего, к середине XIX века, когда прозвища окончательно превратились в наследственные фамилии.

Однокоренные фамилии — Вертяев, Вертиков, Вертунов, Вертипорох — показывают, насколько разнообразной была народная фантазия при создании прозвищ от одного и того же корня. Вертьянов стоит в этом ряду особняком: его суффикс -ян придаёт основе оттенок длительности или свойства, подчёркивая не разовое действие, а постоянное качество — человек, который всё время вертится.