Фамилия Бурнистов — одна из тех, что ставят перед исследователем загадку, обходясь без очевидных параллелей в современном языке. В ней нет привычного корня, указывающего на профессию или внешность. Если отбросить типичный патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?»), остаётся основа «Бурнист». Самое вероятное её происхождение — от прозвища или мирского имени Бурнист, которое, в свою очередь, могло быть связано с диалектным словом «бурный» — не в смысле погоды, а в значении «вспыльчивый, горячий, порывистый человек». Такое прозвище давали тому, кто отличался крутым нравом или бурной деятельностью. В северных и сибирских говорах слово «бурный» могло также относиться к быстро текущей, «бурливой» реке, и прозвище Бурнист мог получить человек, живший у такого потока.

Менее распространённая, но допустимая версия связывает фамилию с искажённым «бурильщик» или «буравщик» — мастером по бурению колодцев или скважин. В устной речи слово могло упроститься до «бурнист», особенно в тех регионах, где звук «л» выпадал или заменялся. Однако эта гипотеза слабее, так как для ремесленных фамилий более характерны суффиксы -щик/-чик, а -ист в данном контексте не типичен для русского словообразования XVIII–XIX веков. Скорее всего, перед нами прозвищная фамилия, образованная по той же модели, что и, скажем, фамилия Буянов (от «буйный») или Резвистов (от «резвый»).

Встречаемость фамилии Бурнистов невысока. По данным современных исследований, основное гнездо фамилии — центральные и южные области России, с заметным присутствием в Воронежской и Липецкой областях. Это косвенно подтверждает версию о прозвище, а не о профессиональном термине, так как в чернозёмной полосе бурение скважин было менее развито, чем на Урале. В документах XIX века фамилия почти не фиксируется в дворянских родословных книгах, что указывает на её крестьянское или однодворческое происхождение. Носители фамилии, скорее всего, были вольными хлебопашцами или государственными крестьянами, получившими фамилию по уличному прозвищу предка.

Интересно, что фамилия Бурнистов избежала типичных фонетических искажений. В отличие от Бурнашева или Бурмистрова, она не перешла в просторечную форму и сохранила исходное ударение на первый слог. Это говорит о том, что основа была устойчивой и не переосмысливалась в народе как «бурнус» (накидка) или «бурмистр» (управляющий). Для потомков это редкий случай, когда фамилия почти без изменений донесла до нас характер или место обитания далёкого предка, не обросла случайными значениями.