Фамилия Златорев — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не профессия, а прозвище, образованное от сложного слова «златорей». В старорусском языке «златорей» — это не «золотой рой» и не искажённое «золотарь» (асенизатор, вопреки распространённому заблуждению). Златореем называли ювелира, золотых и серебряных дел мастера, того, кто «орет» (пашет, обрабатывает) золото. Глагол «орати» в древности значил не только пахать землю, но и обрабатывать, выделывать металл. Таким образом, Златорев — буквально «сын золотых дел мастера».

Модель образования типична для русских фамилий: прозвище на -ей (как Бондарей, Кожемяка) дало основу, к которой добавили притяжательный суффикс -ев. Ударение в исходном слове падает на последний слог — златоре́й, поэтому фамилия произносится как Златоре́в, а не Зла́торев.

Фамилия встречается крайне редко и имеет точечную географию. Основной ареал — старообрядческие поселения на Урале и в Зауралье, где ювелирное дело и иконопись были традиционными промыслами. Второй, меньший кластер — юг России, в частности Ростовская область, куда фамилия могла попасть с переселенцами из центральных губерний. В дореволюционных метрических книгах Златоревы фиксируются как мещане и цеховые ремесленники, реже — как купцы.

Любопытно, что фамилия не имеет женской формы в старом написании: в документах XVIII–XIX веков встречается и «Златорева», и «Златоревая», но последнее — результат канцелярской путаницы, когда прозвищную форму ошибочно склоняли как прилагательное. Современная норма — только Златорев/Златорева.

Ошибочно связывать фамилию с «Златоустом» или топонимом Златоуст. Это разные корни: Златоуст — калька греческого «златые уста», а Златорев — чисто русское ремесленное прозвище, не имеющее отношения к церковной традиции.