Фамилия Чарнасова — женская форма фамилии Чарнасов, и её разумнее всего разбирать через мужской вариант. Основа здесь — прозвище или неканоническое имя Чарнас. Это слово явно восходит к древнерусскому «чёрный», но не напрямую, а через диалектные или усечённые формы. В северных и сибирских говорах «чарной» или «чарный» — то же, что чёрный, с характерным аканьем и отвердением «ч». Суффикс -ас — редкий словообразовательный элемент, который в русских фамилиях почти не встречается, зато характерен для украинских и белорусских прозвищ (сравните: Чорнас, Головас). Это указывает на возможное западнорусское или южнорусское происхождение предка.

Скорее всего, Чарнасом называли человека с очень тёмными волосами, смуглой кожей или, в переносном смысле, того, кто занимался «чёрной» работой — был, к примеру, пахарем, угольщиком или кузнецом. В старину прозвища по цвету волос были обычны: Беляй, Чернай, Рыжуха. Форма на -ас могла придавать прозвищу оттенок просторечной ласки или, наоборот, грубоватой характеристики.

Фамилия Чарнасов — нечастая, её нет в массовых списках дворянских или купеческих родов. Встречается она преимущественно в Поволжье и на Урале, что подтверждается данными современных телефонных справочников. Это наводит на мысль, что фамилия закрепилась за крестьянскими или казачьими семьями, которые переселялись на восток в XVII–XVIII веках. Суффикс -ов в окончании указывает на типичную русскую модель «чей?» — то есть Чарнасов буквально означает «сын Чарнаса».

Других версий, например связи с тюркскими корнями (сравните с «чар» — круг, поле в тюркских языках), почти нет оснований рассматривать: фамилия слишком прозрачно ложится на славянскую почву. Если и есть редкие случаи написания через «о» после «ч» (Чорнасов), это лишь подтверждает диалектное происхождение.