Фамилия Каменов — одна из тех, что образована напрямую от прозвища, а не от имени или профессии. В основе лежит слово «камень». Прозвище Камень могли дать человеку с твёрдым, несгибаемым характером, либо тому, кто работал с камнем — добывал его, обрабатывал или строил. В некоторых говорах «камнем» называли скупого, «каменного» сердцем человека. Не исключено, что прозвище закрепилось за жителем скалистой или каменистой местности.

Словообразовательная модель проста и типична для русских фамилий: суффикс -ов присоединялся к основе прозвища Камен (краткая форма от Камень). Так образовывались притяжательные прилагательные, отвечавшие на вопрос «чей?» — то есть «сын Камена». Со временем это застыло в родовую фамилию.

Интересно, что фамилия Каменов встречается реже, чем её однокоренные варианты Каменев или Каменский. Если Каменев чаще связывают с прилагательным «каменный», то Каменов прямо отсылает к прозвищу Камень. В некоторых южнославянских языках, например в болгарском, фамилия Каменов встречается чаще — там она могла образоваться от личного имени Камен, которое давали как оберег, в надежде, что ребёнок будет крепким, как камень.

В русской среде фамилия могла возникнуть в среде крестьян или посадских людей, где прозвища давали по внешним признакам или свойствам характера. В документах XVII–XVIII веков встречаются упоминания крестьян и стрельцов с прозвищем Камень, но становление фамилии как родового имени произошло позже, после отмены крепостного права, когда фамилии стали массово закрепляться за бывшими крепостными.

Таким образом, носитель фамилии Каменов может быть потомком человека, которого за твердость, профессию или место жительства прозвали Камнем.