Фамилия Графенина — женская форма фамилии Графенин. Её основа вызывает у исследователей два основных предположения, и оба они ведут к прозвищу, а не к прямому титулу.

Первый и самый очевидный вариант — связь со словом «граф». Однако в русской среде фамилии от титулов (Князев, Графов) встречаются, но редко. Чаще всего их давали не потомкам графов, а крепостным, принадлежавшим графскому роду, или людям, носившим прозвище Граф за манеру держаться, любовь к нарядам или барские замашки. В этом случае Графенин — притяжательное прилагательное, отвечающее на вопрос «чей?»: сын Графени — то есть сын человека по прозвищу Графеня (уменьшительная форма от Граф).

Второй вариант связан с диалектным глаголом «графить» — чертить, проводить линии. В некоторых говорах «графеня» могли называть человека, который занимался разметкой, черчением или, например, делал грядки в огороде. Эта версия менее популярна, но лингвистически возможна, особенно если учесть, что фамилия бытует в центральных и северных областях России, где слово «графа» (линия, полоса) было в ходу.

Суффикс -ин указывает на принадлежность к конкретному лицу: Графенин — «сын Графени». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на -а/-я. Фамилия недворянская, крестьянская или мещанская, что подтверждается её распространением в старых переписных книгах по Ярославской и Костромской губерниям.

Таким образом, предки современных Графениных с высокой вероятностью не имели отношения к графскому титулу. Скорее всего, это был крестьянин, получивший шутливое прозвище Графеня за важный вид, или ремесленник, чья работа была связана с черчением. В любом случае, фамилия — редкий пример того, как титул превратился в народное прозвище, а затем закрепился в роду.