Фамилия Афентовых относится к числу «полуимен» — фамилий, образованных от народной, разговорной формы крестильного имени. В основе лежит редкая просторечная вариация имени Афиноген — Афент. Само имя Афиноген пришло из греческого языка и означает «потомок богини Афины». В русском быту длинные и торжественные церковные имена часто укорачивали: так Афиноген превращался в Афена, Афеню, а затем и в Афента.

Суффикс -ов указывает на типичную модель русских фамилий, отвечающую на вопрос «чей?»: Афентов — значит сын или потомок Афента. Поскольку имя Афиноген никогда не было массовым (в святцах оно встречается, но распространение получило в основном в среде духовенства и старообрядцев), фамилия Афентовы встречается нечасто. Она скорее указывает на то, что предок носителя фамилии был назван в честь святого Афиногена — например, родился или был крещён в день его памяти.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным губерниям России, где имя Афиноген держалось дольше. В документах XIX века Афентовы встречаются среди крестьян и мещан Владимирской и Костромской губерний. Процесс закрепления фамилии шёл постепенно, и точную дату её возникновения назвать трудно, но сама модель — суффикс -ов от прозвищной формы имени — характерна для XV–XVII веков, когда формировался основной массив русских фамилий.