Фамилия Гнедая происходит от прозвища Гнедой, которое напрямую связано с конской мастью. «Гнедая» — это прилагательное женского рода, описывающее лошадь с темно-рыжим корпусом и черными ногами и гривой. Однако закрепилось оно за человеком, а не за животным.

В основе фамилии лежит внешний признак. Скорее всего, прозвище Гнедой получил человек с необычайно насыщенным медно-рыжим цветом волос. Такое сравнение с лошадиной мастью было наглядным и точным в крестьянской среде, где лошадь — главный помощник и хорошо знакомое животное. Менее вероятная, но возможная версия: прозвище могли дать хозяину, в чьем хозяйстве были только лошади гнедой масти — это выделяло его среди соседей-однодеревенцев.

Фамилия образована по типичной для восточнославянских фамилий модели: от мужского прозвища Гнедой через форму родительного падежа притяжательного прилагательного. Суффикс -ая — это окончание, указывающее на принадлежность женщине (чья? — Гнедая). Таким образом, изначально это была фамилия замужней женщины или вдовы, которую в документах записывали со слов мужа: «жена Гнедого». Со временем форма закрепилась как неизменяемая фамилия для всех членов семьи, независимо от пола.

Фамилия редкая. Встречается преимущественно в южнорусских и украинских говорах, где слово «гнедой» было особенно употребительным. В отличие от более распространенной фамилии Гнедов, форма Гнедая сохранила прямое указание на женский род, что делает её интересным примером «материнской» фамилии в русской ономастике.