Фамилия Черонов в своей основе имеет два возможных источника, и оба они ведут к прозвищу или имени, связанному с чёрным цветом. Самый прямой путь — от прилагательного «чёрный»: в древнерусском языке это слово означало не только цвет, но и «простой», «тяглый», «податной» (чёрные люди, чёрные крестьяне). Прозвище Черной давали человеку со смуглой кожей, тёмными волосами или же тому, кто нёс тяжёлое податное бремя. От этого прозвища через патронимический суффикс -ов и образовалась фамилия Черонов: буквально «сын Чёрного».

Однако форма Черонов не самая частая. Обычно от основы «чёрн-» в русских фамилиях появляется суффикс -ов напрямую: Чернов. Здесь же мы видим наращение -он-. Это может говорить о том, что в основе лежала не просто основа «чёрн-», а полное имя или прозвище Черон — уменьшительная форма от Черной или Чернец. В старых русских говорах слово «черон» могло означать «чернец», то есть монах, или же быть диалектным вариантом прилагательного «чёрный». Второй вариант — происхождение от тюркского имени или прозвища, где корень «чер-» (кара) также означает «чёрный», а суффикс -он характерен для некоторых тюркских языков. Такое смешение возможно в регионах, где русские и тюркские народы жили рядом, например, в Поволжье или на юге России.

С точки зрения словообразовательной модели, фамилия Черонов редкая: она стоит в ряду таких фамилий, как Белонов, Красонов, Желтонов, где суффикс -он- выступает как расширитель основы. В ономастике это называют «вторичной патронимизацией»: сначала от прозвища образовали краткую форму Черон, а потом уже от неё — фамилию Черонов. По данным исторических источников, фамилия встречается в основном в центральных и южных областях России, а также в среде казачества, где прозвища по цвету волос или кожи были особенно распространены.

Таким образом, носитель фамилии Черонов с высокой вероятностью происходит от человека, которого в XV–XVII веках называли Черон — либо за внешность, либо за принадлежность к податному сословию. Точных сведений о дворянском или крестьянском происхождении фамилии нет, но её редкая форма говорит о том, что род мог быть локальным, не разошедшимся широко по стране.