Фамилия Каинарбаева — яркий пример того, как географическое название становится родовым именем. Её основа — казахский топоним Қайнар, что в переводе означает «родник», «источник» или «ключ». В Казахстане и сопредельных регионах Центральной Азии множество урочищ, аулов и колодцев носят имя Кайнар (или Каинар в старой русской транскрипции). Таким образом, родоначальник фамилии, скорее всего, получил прозвание по месту жительства: «Каинарбай» — буквально «богач (или хозяин) из Кайнара», «тот, кто живёт у родника».

Словообразовательная модель здесь типична для тюркских фамилий, русифицированных через суффикс -ев. Основа «Каинарбай» состоит из двух частей: топонима «Каинар» и компонента «бай» (в тюркских языках — «богатый», «господин», «хозяин»). В прошлом «бай» часто добавляли к именам и прозвищам как уважительный титул или пожелание достатка. Окончание -а (Каинарбаева) указывает на женскую форму фамилии; мужской вариант — Каинарбаев.

С точки зрения социального контекста, фамилия Каинарбаева не относится к аристократическим (торе) или духовным (ходжа) — это народная, «аульская» фамилия. Она могла принадлежать скотоводам или земледельцам, чьи предки кочевали или осели возле конкретного родника. Встречается она преимущественно в Казахстане, а также среди казахской диаспоры в России (особенно в Оренбургской, Астраханской областях) и Узбекистане.

Примечательно, что написание «Каинарбаева» с буквой «и» после «а» — это результат адаптации казахского звука «ә» (близкого к русскому «я» в слове «мяч») к кириллице. В современном казахском алфавите фамилию писали бы как Қайнарбаева, что точнее передаёт произношение. Этот орфографический нюанс — живое свидетельство того, как фамилия «обживалась» в русскоязычной документации на протяжении XIX–XX веков.