Фамилия Калнелис — один из ярких примеров того, как географическое название становится семейным именем. Скорее всего, она восходит к названию селения Калнелис (Kalnelis) в Ионишкском районе Шяуляйского уезда на северо-западе Литвы. Такой способ образования типичен для литовских фамилий: человек, переселившийся из этой деревни или живший при ней, получал прозвище по месту жительства. Со временем это прозвище закрепилось за его потомками как фамилия.

Сам топоним Калнелис происходит от литовского слова kalnelis — «горка, пригорок». Это уменьшительная форма от kalnas («гора»). Название точно описывает рельеф местности: скорее всего, селение стояло на небольшом возвышении. В Литве много подобных топонимов, но фамилия Калнелис встречается нечасто, что указывает на её конкретную привязку к одному населённому пункту.

Суффикс -ис (-is) в конце фамилии — типичное литовское окончание мужского рода в именительном падеже. В русском контексте такие фамилии часто склоняются по образцу существительных мужского рода (Калнелис, Калнелиса), хотя в литовском языке они сохраняют свою форму. Если предки носителя фамилии переехали в Россию, написание могло остаться без изменений, что бывает редко: обычно литовские фамилии русифицировали, добавляя суффиксы -ов или -ин. Сохранение оригинального окончания говорит о том, что фамилию, вероятно, фиксировали уже в паспортах литовского образца или носители сами настаивали на точной передаче.

С точки зрения социального контекста, фамилия Калнелис не указывает на дворянское или крестьянское происхождение напрямую. В Литве XIX века фамилии по названиям деревень получали в основном крестьяне и мелкие землевладельцы, которых записывали по месту приписки. Значит, предки человека с такой фамилией с большой вероятностью были свободными или зависимыми крестьянами, жившими в окрестностях той самой «горки» в Ионишкском районе. Других версий происхождения, кроме топонимической, у этой фамилии нет — ни ремесло, ни личное имя не дают такого же точного совпадения.