Фамилия Гринмайер — типичный пример немецкой фамилии-композита, то есть сложного слова, образованного сращением двух самостоятельных основ. Она состоит из двух частей: «Грин» (Grün) и «Майер» (Mayer). Первая часть, «грюн», переводится с немецкого как «зелёный». Вторая — «майер» — одна из самых распространенных основ немецких фамилий, означающая управляющего, старосту, арендатора или зажиточного крестьянина. В разных диалектах она могла писаться как Maier, Meier, Meyer или Mair. Таким образом, буквальное значение фамилии — «зелёный управляющий» или «крестьянин из Зелёного».

Однако прямой перевод редко передаёт истинную подоплёку. Скорее всего, первый носитель фамилии не ходил в зелёной одежде. Чаще всего «зелёный» в таких сложных фамилиях указывает на место жительства: дом под названием «Зелёный», деревня с корнем «грюн» или участок земли, где что-то росло. Например, в Германии и Австрии множество хуторов и усадеб назывались «Grünmayer» или «Grünhof». Фамилию давали человеку, который жил или работал в такой усадьбе. Вторая версия, менее распространённая, связывает «зелёный» с молодым возрастом или неопытностью, но для фамилий этот вариант встречается реже, чем топонимический.

Модель образования фамилии — чисто немецкая, без славянских суффиксов. В отличие от русских фамилий на -ов или -ин, Гринмайер не меняет окончание по роду и не склоняется как типичная русская фамилия. В России и странах бывшего СССР такие фамилии появились вместе с немецкими переселенцами в XVIII–XIX веках, когда по приглашению Екатерины II в Поволжье, а затем в Причерноморье и на Волыни селились колонисты из германских земель. Среди них было много людей с фамилией Майер и её производными, а «Гринмайер» — более редкий вариант, указывающий на конкретное место происхождения семьи.

Если искать аналоги, то логичнее всего сравнить её с такими немецкими фамилиями, как Ротмайер (Rotmayer — «красный управляющий»), Вайсмайер (Weißmayer — «белый управляющий») или Шварцмайер (Schwarzmayer — «чёрный управляющий»). Все они построены по одному принципу: цвет + социальный статус. Это говорит о том, что фамилия не прозвищная, а скорее адресная или служебная. Гринмайер — не про цвет одежды, а про место и положение в общине.

В русском написании встречаются варианты Гринмайер, Гринмаер, а в немецком оригинале — Grünmayer или Gruenmayer (с умлаутом, который при передаче на русский часто теряется). В дореволюционных метрических книгах немецких колоний фамилия записывалась по-немецки, а в советских документах закрепилась кириллическая форма.