Фамилия Двойнинова — женская форма, а мужская, Двойнинов, образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от прозвища или имени с помощью суффикса -ов. Основа здесь — «двойня» или «двойной». Всё указывает на то, что предок носителя фамилии имел какое-то отношение к паре, двойственности.

Самый прямой и очевидный вариант: прозвище Двойня или Двойной могли дать человеку, родившемуся в двойне. В русских деревнях близнецов называли «двойнятами», и такое прозвище легко прикреплялось к одному из них, чтобы отличать от других односельчан. Менее распространённая, но возможная версия — прозвище Двойной, которое могло относиться к человеку, выполнявшему две работы, имевшему двойную выгоду или, напротив, отличавшемуся хитростью и двойной игрой. В ономастике такие прозвища — не редкость, они фиксируют внешнюю или поведенческую черту.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ин в фамилии Двойнинов отсутствует, что сразу отсекает версию происхождения от имени на -а/-я (типа Двойня → Двойнин). Здесь именно -ов, что характерно для фамилий от существительных мужского рода или прилагательных. Поэтому исходной формой могло быть прозвище Двойной или Двойнов (как вариант, отчество от прозвища Двойн). В словарях русских фамилий, например у Б. Унбегауна, подобные образования от числительных и количественных понятий описываются как типичные для крестьянской среды: они указывали на порядок рождения (Первой, Третьяк) или на особенность (Двойня).

Географически фамилия Двойнинов встречается в основном в центральных и северных областях России, особенно в Вологодской, Архангельской и Костромской губерниях, где были сильны традиции прозвищного именования. В этих регионах двойни не были редкостью, и прозвище Двойня фиксируется в писцовых книгах XVI–XVII веков. Социально предки Двойниновых — скорее всего, крестьяне или посадские люди, реже — духовенство, где прозвища тоже бытовали, но реже переходили в фамилии.

Есть и редкая версия: связь с глаголом «двоить» — то есть делать двойную работу, пахать на двух лошадях или иметь двойной надел земли. В этом случае прозвище Двойной могло указывать на зажиточного крестьянина, владевшего парой чего-либо. Однако эта гипотеза менее вероятна, так как в документах такие прозвища почти не встречаются, а «двойня» как родившийся в паре — куда более живая и понятная основа.

В итоге фамилия Двойнинова — типично русская, «говорящая», с прозрачной этимологией. Она прямо указывает на то, что предок был либо одним из близнецов, либо человеком, которого за что-то прозвали Двойным. Искать корни стоит в северных и центральных областях России, где прозвища такого типа были особенно распространены.