El apellido Martinell es de tipo patronímico, es decir, derivado del nombre propio Martí. Los patronímicos surgieron como una manera de identificar la descendencia paterna, indicando así la filiación de quien portaba el apellido. Martinell responde, por lo tanto, al linaje de un antepasado llamado Martí. Este patrón de formación de apellidos es común en la península ibérica y en especial frecuente en las regiones de habla catalana, donde los diminutivos como -ell son habituales para derivar apellidos desde nombres de pila masculinos, proporcionando así una referencia familiar o de origen parental en generaciones sucesivas.

En la Edad Media, los patronímicos evolucionaron a apellidos hereditarios en Catalunya, donde Martinell quedó consolidado como apellido distintivo. Su formación recuerda la antigua costumbre de usar sufijos afectivos y diminutivos en la toponimia y genealogía catalanas, configurándose a lo largo del tiempo como un marcador irrefutable de pertenencia a determinadas familias de esa región.

Actualmente, Martinell continúa empleándose como apellido familiar separado y no como un segundo nombre, siendo fácilmente reconocible por su raíz patronímica y la influencia cultural catalana. Esto permite distinguirlo de otras formas similares en la onomástica hispana que tienden a perder esa referencia al nombre original con el paso de los siglos.