De acordo com o site de etimologia Origem da Palavra[1] , madrasta e mãe têm a mesma origem, que a palavra latina mater (mãe). Eis a explicação fornecida pelo referido site:

…“madrasta”, que deriva do Latim MATRASTRA, “mulher do pai”, de MATER, “mãe”.

E ainda acrescenta uma explicação sobre a má fama que a palavra acabou tendo:

Essa palavra levou a má fama que tem provavelmente a partir dos contos de fadas, que foram registrados com base numa época em que muitas vezes as mães faleciam no parto e em que o pai não demorava em se unir a outra mulher, para quem filhos de um casamento anterior do marido nem sempre seriam bem-vindos.