Фамилия Двинининов — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а целая река. Корень здесь — «Двин(а)», северная река, известная с древности. Однако сразу бросается в глаза необычная структура: двойной суффикс «-ин-ин-ов». Это намекает на сложную историю образования.

Скорее всего, фамилия прошла несколько этапов. Сначала появилось прозвище «Двиня» или «Двинец» — так на Русском Севере могли называть человека, пришедшего с берегов Северной Двины или жившего на этой реке. Затем от этого прозвища образовали отчество с суффиксом «-ин»: «Двинин» (чей? — сын Двини). А уже потом, по другой модели, к основе «Двинин» добавили патронимический суффикс «-ов», получив «Двинининов». Такое наращивание суффиксов — редкий, но встречающийся в русской ономастике способ: фамилия как бы «удвоила» указание на родство, закрепив за потомками прозвание предка.

Менее вероятно, но возможно, что в основе лежит не сама река, а прозвище «Двина» от глагола «двинуть» — так могли назвать сильного, резкого или торопливого человека. Но географическая привязка к Северной Двине выглядит убедительнее: фамилия явно северорусская по происхождению. Сословно её носители, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми из Архангельской, Вологодской или Вятской губерний — регионов, где Двина была главной транспортной артерией.

Если сравнить с однокоренными фамилиями — Двинский, Двинцев, Двинянинов — то Двинининов стоит особняком из-за своей громоздкой суффиксальной конструкции. Это не ошибка письма (хотя в старых метриках могли писать и «Двининов»), а именно редкая словообразовательная модель. Сегодня фамилия встречается крайне редко, преимущественно в центральной России, что говорит о миграции потомков с севера в более поздние века.