Фамилия Чагинова — женская форма от Чагинов, и её разумнее разбирать через мужской вариант. Основа здесь — прозвище или нецерковное имя Чага. В русских говорах «чага» — это берёзовый гриб, трутовик, который с давних пор использовали в народной медицине и для растопки. Человек мог получить прозвище Чага либо по сходству с этим грибом (например, за невысокий рост, плотное телосложение или тёмный цвет кожи), либо по роду занятий — сборщик чаги, знахарь, лечивший этим грибом.

Суффикс -ов указывает на типичную модель русской фамилии: Чагинов буквально значит «сын Человека по прозвищу Чага» или «из рода Чагиных». Форма Чагинова, соответственно, — принадлежность к этому роду по женской линии. В ономастике фамилия относится к группе «грибных» прозвищ, хотя встречается реже, чем Грибов или Опёнкин. Есть и другая, менее вероятная версия: связь с тюркским словом «чага» (ребёнок, дитя) — тогда прозвище могли дать младшему в семье или тому, кто выглядел моложаво. Но для фамилии, бытующей в основном в центральных и северных областях России, славянская основа с берёзовым грибом выглядит убедительнее.

Встречаемость фамилии невысока. Географически Чагиновы чаще отмечаются в Вологодской, Архангельской и Костромской областях — как раз там, где берёзовые леса и традиция заваривать чагу была обычным делом. В сословном отношении это, скорее всего, крестьянская или посадская фамилия: знатные роды с такой основой в дворянских родословных книгах не фиксируются.

Если сравнивать с однокоренными, то есть фамилия Чагин — она образована тем же способом, но без суффикса -ов, что встречается реже. Чагинова же, с суффиксом -ов, стоит в ряду таких же фамилий, как Грибов, Мохова, Кораев (от «кора»). Ударение в фамилии, судя по говорам, падает на второй слог: Чаги́нова, хотя в разных регионах могли ставить и на первый.