Фамилия Брунов — одна из тех, где за короткой основой скрывается сразу несколько возможных историй, и выбрать единственную версию непросто. Чаще всего её связывают с прозвищем Борун, которое идёт от глагола «бороться» — «осиливать в борьбе, валять, ломать, бросать наземь». В этом случае Боруном называли человека богатырской силы, любившего помериться ею с другими. Со временем в фамилии выпала гласная «о»: Борун → Брунов, что для русского языка процесс привычный.

Но есть и географическая привязка. Прозвище Борун мог получить житель местечка Боруны в Виленской губернии — такая модель образования фамилий по названию родных мест тоже широко распространена. Кроме того, не стоит сбрасывать со счетов вариант с прозвищем Бурун: так могли называть и за характер (бурун — «пурга, метель, буря»), и по роду занятий (бурун — «годовалый бычок»), и даже в переносном смысле (бурун — «множество, тьма»). В этом случае выпала уже гласная «у»: Бурун → Брунов.

Совсем иная версия выводит фамилию напрямую от прозвища Брун, которое восходит к французскому brun — «коричневый, каштановый; брюнет». Такое прозвище указывало бы на внешность предка: тёмные волосы или смуглую кожу. Эта гипотеза менее популярна у ономастов, но полностью исключать её нельзя — фамилии на -ов от иноязычных корней в России встречаются.

Словообразовательно фамилия проста: суффикс -ов указывает на принадлежность («чей?»), то есть Брунов — сын или потомок Бруна (или Боруна, Буруна). По сословной принадлежности определённых данных нет: Бруновы могли быть и крестьянами, и мещанами, и дворянами — фамилия не даёт подсказок, а конкретные генеалогические изыскания требуют обращения к архивам.