Фамилия Брюнцева — женская форма от Брюнцев, а та, скорее всего, образована от прозвища Брюнец. В основе этого прозвища лежит глагол «брунеть», который в старых говорах означал «издавать гулкий, звенящий звук», «гудеть». Отсюда и первая версия: Брюнцем могли прозвать музыкально одарённого человека — певчего, звонаря или того, кто играл на каком-нибудь народном инструменте. Прозвище закрепилось за предком как основное, а потом перешло в фамилию.

Но есть и вторая версия, не менее правдоподобная. Фамилия Брюнцев (и Брюнцева) могла возникнуть как русифицированный вариант немецкой фамилии Brunz (Брюнц). Немецкий корень «bruna» означает «коричневый», так что исходно это могло быть прозвище по цвету волос, кожи или одежды. Немецкие фамилии на -ц нередко адаптировались русским суффиксом -ев, особенно в среде обрусевших немцев или через браки. Обе версии имеют право на существование, и без точных документов о месте жительства первых носителей выбрать главную трудно.

Сама словообразовательная модель типична: суффикс -ев присоединился к основе на ц. Фамилия Брюнцев — отчество второго порядка: «чей?» — Брюнцев, то есть сын Брюнца. Женская форма Брюнцева — это просто указание на жену или дочь. Встречаемость фамилии невысокая, что говорит о локальном происхождении: скорее всего, родословная берёт начало в одной-двух деревнях, где прозвище или фамилия Брюнец/Брюнц прижилась и дала ответвления.