Фамилия Бельянинова — женская форма мужской фамилии Бельянинов, и её разбор стоит начать с суффикса. Это типичная «-ов» модель: основа + -ов, затем окончание -а для женщин. Таких фамилий в русском языке большинство, но редкую изюминку даёт корень. В основе лежит слово «бельянин» или, скорее, «бельян» — так в ряде говоров называли мастера, который занимался белением холстов, тканей или кожи. Беление было важным этапом в производстве: холсты вываривали, расстилали на снегу или выдерживали на солнце, чтобы придать им белизну и мягкость. Прозвище Бельян или Бельянин мог получить ремесленник, владелец белильни, или человек, торговавший бельём.

Есть и другая, менее очевидная версия. В некоторых регионах «бельяном» называли бледного, светловолосого человека — по цвету волос или кожи. Тогда фамилия могла закрепиться за человеком с заметной внешностью, а не за профессией. Обе гипотезы правдоподобны, но первая (ремесленная) подкрепляется типом суффикса: Бельянинов образовано от прозвища с суффиксом -янин, который в русских фамилиях часто указывал на принадлежность к местности или занятию (сравните: крестьянин, дворянин, мещанин). Фамилии на -янинов, вроде Дворянинов или Селянинов, встречаются, но нечасто, что делает Бельянинова заметной на фоне массовых Ивановых и Петровых.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным губерниям России — регионам, где было развито льноводство и домашнее ткачество. В документах XVIII-XIX веков Бельяниновы встречаются среди крестьян и мещан Архангельской, Вологодской и Ярославской губерний. Никаких дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, так что предки носителей фамилии, скорее всего, были людьми рабочего сословия — мастерами по белению или торговцами. В написании возможна путаница с фамилией Белянинов (от имени Белян или прилагательного «белый»), но Бельянинова с мягким знаком сохраняет связь именно со словом «бельё» или «бельевое дело», а не с цветом.