Фамилия Гнедий — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не ремесло, а масть лошади. «Гнедой» — это конь рыже-бурого или красно-коричневого цвета с чёрными гривой и хвостом. Прозвище Гнедой на Руси давали либо человеку с рыжеватыми волосами и смуглой кожей, либо тому, кто работал с лошадьми, хорошо в них разбирался или даже внешне напоминал коня — например, был коренастым и крепким.

Фамилия образована по простой модели: от прилагательного «гнедой» отсекли окончание и добавили суффикс -ий. В русской ономастике такой способ встречается реже, чем патронимические -ов/-ев или -ин. По сути, Гнедий — это субстантивированное прилагательное, которое закрепилось как фамилия в форме именительного падежа. Ближайшие аналоги — фамилии Толстой, Благой, Косой, но те чаще встречаются в дворянской среде, а Гнедий, судя по всему, возник в крестьянской или казачьей среде.

В украинском языке слово «гнідий» означает то же самое, и фамилия Гнедий (а также Гнідий) распространена на юге России и в восточной Украине — в тех регионах, где коневодство и казачий быт были частью повседневной жизни. Встречается также вариант Гнедой, но Гнедий — более старая форма, сохранившая окончание прилагательного.

Ударение, скорее всего, падает на второй слог — Гне́дий, хотя в некоторых говорах могли произносить и Гнеди́й. В письменных источниках фамилия фиксируется с XVIII века, в основном в ревизских сказках и метрических книгах слободской Украины и Области Войска Донского. Известных носителей с громкой исторической ролью нет — это фамилия простых людей: крестьян, казаков, конюхов.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Гнедков, Гнедухин, Гнедой) показывает, что Гнедий — одна из самых старых форм, где прозвище не успело обрасти суффиксом принадлежности. Это даёт основание предполагать, что предок носителя получил прозвище в эпоху, когда фамилии только начинали закрепляться, и его потомки не меняли форму.