Фамилия Фенопетов — один из тех редких случаев, когда за необычным звучанием стоит не иноязычное заимствование, а исковерканное церковное имя. Основа здесь — каноническое мужское имя Феопемпт (от греческого Θεόπεμπτος — «посланный Богом»). В просторечии имя упрощали до Фенопет, а от него уже образовали фамилию с типичным русским суффиксом принадлежности -ов: Фенопетов — «сын (или потомок) Фенопета».

Интересна судьба исходного имени. Феопемпт — имя редкое, в святцах оно связано с мучеником Феопемптом, епископом Никомидийским, казнённым в начале IV века. В народной среде имя, малопонятное по смыслу, быстро адаптировали: утратился начальный слог «Фео-», а трудное сочетание «мпт» превратилось в более привычное «нп» или «н». Так Феопемпт стал Фенопетом, а затем и Фенопетовым. По той же модели возникли фамилии Фенопетов и Фенопетовский, хотя последняя встречается ещё реже.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным регионам России, но нигде не образует крупных гнёзд. В дореволюционных метрических книгах она изредка фиксируется в Тамбовской, Рязанской и Воронежской губерниях — там, где сильна была традиция давать детям редкие по святцам имена. Появление фамилии именно в крестьянской среде неслучайно: духовенство обычно предпочитало более «учёные» формы вроде Феопемптов, а в простонародье имя переделывали на свой лад.

Словообразовательная модель проста: основа Фенопет- плюс фамильный суффикс -ов, указывающий на прямое родство по мужской линии. Никаких географических или профессиональных корней здесь нет — фамилия чисто патронимическая, то есть образованная от личного имени предка. Если бы не редкое имя, она ничем не отличалась бы от тысяч других русских фамилий на -ов.