Фамилия Чернелев — хороший пример того, как одна буква в суффиксе меняет историю. Если бы она звучала как Чернелов, всё было бы просто: от прозвища Чернел — человека с чёрными волосами или смуглой кожей. Но суффикс -ев, а не -ов, указывает на иную модель: основой здесь могло быть не прозвище, а имя или слово, оканчивающееся на мягкий согласный или на -ь. Самая вероятная версия — отчество от прозвища Чернель, которое, в свою очередь, восходит к прилагательному «черный». В русских говорах «чернелью» могли называть что-то тёмное, чернеющее, или же человека, постоянно ходившего в чёрном. Суффикс -ель в прозвищах редкость, он придаёт слову оттенок предметности или свойства (сравните «гибель», «капель»), так что Чернель — это не просто «черный», а скорее «тот, кто чернеет» или «чернота».

Вторая, менее очевидная версия — топонимическая. Фамилия могла возникнуть от названия населённого пункта вроде Чернелево или Чернели. Такие названия встречаются в западных и центральных областях России, а также на Украине. Тогда Чернелев — это «выходец из Чернелей», и суффикс -ев здесь работает как обычный патронимический, но привязанный к месту, а не к личному имени. В пользу этой версии говорит то, что фамилии на -ев от топонимов с мягким окончанием (Чернель → Чернелев) встречаются чаще, чем от прозвищ с редким суффиксом -ель.

С социальной точки зрения, Чернелевы вряд ли принадлежали к высшей аристократии: суффикс -ев без дворянской приставки и отсутствие фамилий на -ский указывают на крестьянское или мещанское происхождение. В документах XVIII–XIX веков носители этой фамилии чаще всего фиксировались в чернозёмных губерниях — Курской, Орловской, Тамбовской, где «чернель» могло быть местным словечком для обозначения темнолицего или пахаря, работающего на чернозёме. Сравните с однокоренными фамилиями: Чернецов (от «чернец» — монах) и Черняев (от «черняй» — черненький) — все они из одного гнезда, но Чернелев стоит особняком из-за того, что его основа не имеет прямого аналога в современных нарицательных словах. Это и делает фамилию редкой: она сохранила архаичную форму прозвища или топонима, которая почти исчезла из живого языка.