Фамилия Гнаева — женская форма, мужская — Гнаев. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Гнай. В русских говорах слово «гнай» означало гниль, нечто испорченное, трухлявое. Так могли назвать человека с плохими зубами, болезненного, либо того, кто жил в сыром, нездоровом месте. Но есть и другая, более вероятная версия: в южнорусских и украинских диалектах «гнай» — это навоз, перегной, удобрение. Прозвище Гнай мог получить крестьянин, работавший с навозом, или земледелец, чья земля славилась плодородием благодаря удобрениям.

Фамилия редкая, её география тяготеет к югу России и востоку Украины. Модель образования проста: суффикс -ев присоединился к основе Гнай, причём конечный «й» перешёл в «ев», а не в «ов», что типично для основ на мягкий согласный. Встречается также вариант Гнаевский — с польским или украинским суффиксом -ский, указывающим на шляхетское или казацкое происхождение.

Однокоренные фамилии — Гноевой, Гноев, Гнилов. Все они образованы от того же корня, но с разными суффиксами. Если Гноевой прямо указывает на связь с навозом (гной), то Гнаева могла возникнуть из диалектного смягчения: «гнай» вместо «гной». Такое чередование характерно для акающих говоров.

Сословная принадлежность Гнаевых, скорее всего, крестьянская или казацкая. Дворянских родов с такой фамилией в официальных родословных книгах не зафиксировано. Встречаемость фамилии сегодня невысокая — несколько десятков носителей по всей России, в основном в Воронежской, Ростовской областях и Краснодарском крае.