Фамилия Златьев образована от имени или прозвища, в основе которого лежит славянский корень «злат-», то есть «золотой». В русской ономастике это редкий случай, когда фамилия происходит напрямую от женского крестильного имени Златия. В переводе с древнеславянского оно означает «золотая». Такое имя могли дать в честь святой Златы (Хрисовулы) — великомученицы, почитаемой в православии, особенно в болгарской и сербской традициях. Поэтому фамилия Златьев, скорее всего, имеет южнославянские корни и могла возникнуть в среде, где имя Златия было распространено.

По другой версии, в основе фамилии лежит не имя, а прозвище Златий. Так могли назвать дорогого, любимого человека — в переносном смысле, «золотого» по характеру или отношению. В этом случае суффикс -ев указывает на принадлежность: Златьев — сын Златия. Эта модель образования типична для русских фамилий, но здесь она наложилась на нетипичную для великорусской традиции основу: мужское прозвище Златий встречается редко, чаще использовались формы Златов, Золотов.

Есть и третья, географическая версия. В Болгарии существует плато Златий, известное плодородными чернозёмами и развитым орошением. В этом случае фамилия могла указывать на выходца из тех мест. Однако такая гипотеза менее вероятна: топонимические фамилии обычно образуются с суффиксами -ский/-цкий (Златьевский), а не -ев. Кроме того, для русской фамилии болгарский топоним — слишком далёкая привязка, если только предки не переселились в Россию с Балкан.

Что касается суффикса: -ев в фамилии Златьев типичен для отчеств от основ на мягкий согласный или -й (Златий → Златьев). Это стандартная русская модель, но сама основа «Злать-» выбивается из ряда частотных русских фамилий. В сочетании с редкостью имени Златия это делает фамилию яркой и локальной. Скорее всего, она возникла в среде духовенства или в семьях, где чтили память святой Златы, либо же как «кабинетная» фамилия в семинарской среде — когда ученикам давали фамилии по церковным праздникам или именам святых.