Фамилия Бурынов образована от прозвища или нецерковного имени Бурыня. В основе лежит древнерусское слово «бурый» — цвет, который в старину означал не только масть животных, но и тёмный, смуглый цвет волос или кожи. Человек с таким прозвищем мог выделяться внешностью: бурые волосы, смуглое лицо. Реже прозвище давали по характеру — «бурый» в говорах иногда значило угрюмый, хмурый или упрямый.

Словообразовательная модель проста: к основе Бурын- добавлен патронимический суффикс -ов, типичный для русских фамилий, указывающий на принадлежность к отцу («чей?» — сын Бурыни). Суффикс -ын- в основе встречается реже, чем -ин-, но в диалектах и старых записях формы вроде Бурыня, Бурынка фиксировались. Фамилия Бурынов — одна из немногих, где сохранился этот редкий суффиксальный вариант имени.

Географически фамилия преимущественно русская, но не массовая. Встречается в центральных областях России, особенно в Поволжье и на юге — в Воронежской, Тамбовской, Саратовской губерниях. В XIX веке носители фамилии записаны в основном среди крестьян и мещан. Дворянских родов с такой фамилией нет, что указывает на простонародное происхождение.

Спорных версий немного. Иногда Бурынова связывают с растением «бурынь» (сорная трава, бурьян) — от украинского «бурян». Но это маловероятно: в русских говорах слово «бурынь» в значении травы почти не употреблялось, а фамилия образована от личного имени или прозвища, а не от названия растения. К тому же ударение в фамилии падает на второй слог (Буры́нов), а не на первый, как было бы в случае с «бу́рын»-трава.

В ономастических словарях фамилия нечастотна, но упоминается в работах по русским фамилиям центральных губерний. Её носители не дали громких исторических фигур, но сама фамилия — живой след древней системы прозвищ по внешности, которая существовала на Руси до XVII века.