Фамилия Гарнева — это женская форма, а её мужской вариант, Гарнев, образован по одной из самых распространённых моделей: от прозвища или имени через суффикс принадлежности -ев. Суффикс указывает на то, что основа, скорее всего, оканчивалась на мягкий согласный или «й»: Гарень, Гарней или Гарня. В русской ономастике такие фамилии обычно означали «сын такого-то» или «принадлежащий такому-то».

Корень «гар-» отсылает к глаголу «гарить» — жечь, палить, выжигать. В северных и сибирских говорах «гарь» — это выжженное место в лесу или гарь на металле. Прозвище Гарня могли дать человеку, который выжигал уголь, работал в кузнице у горна или просто жил на гари — расчищенном огнём участке. Менее вероятна, но возможна связь с диалектным «гарный» — в некоторых регионах так говорили о бойком, горячем человеке. В украинском языке «гарний» значит «красивый», но для русской фамилии это скорее случайное совпадение, чем источник.

Фамилия редкая и не встречается в списках массовых дворянских или купеческих родов. По географии бытования чаще всего фиксируется в Поволжье и на Урале — регионах, где были развиты лесные промыслы, выжиг угля и металлургия. Это косвенно подтверждает профессиональную версию происхождения: предки носителей фамилии могли быть углежогами или кузнецами, чей труд был связан с огнём.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Гарев, Гарькин, Гаряев — показывает, что основа «гар-» дала несколько вариантов, и Гарнев стоит особняком благодаря суффиксу -ев, который мог закрепиться из-за местного произношения (например, «Гарня» → Гарнев). В документах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне с прозвищем Гарня, но фамилия в её современном виде, скорее всего, оформилась к XIX веку, когда крепостные получили фамилии по отцу или по прозвищу.

Другие версии — от тюркского имени Гарен (редкое, в основном у татар) или от греческого «гарнос» (лебедь) — выглядят натянутыми, так как не объясняют суффикса и не подтверждаются распространением фамилии в соответствующих регионах. Наиболее правдоподобно, что Гарневы — потомки людей, чья жизнь была связана с огнём и лесом, и фамилия сохранила память о тяжёлом, но необходимом ремесле.