Фамилия Каменова — женская форма от Каменов, и её разумнее всего разбирать через мужской вариант. В основе лежит слово «камень», но это не значит, что предок обязательно работал с камнем. В русских фамилиях на -ов/-ев часто скрывается прозвище, которое давали за внешность или характер: «каменный» человек — твёрдый, неподатливый, суровый. Такое прозвище встречается в старых документах, и оно естественно легло в основу фамилии.

Словообразовательная модель простая: прозвище Камен (или Каменой) плюс патронимический суффикс -ов. По тому же принципу возникли фамилии Каменев, Каменский, Каменщиков. Но Каменов стоит особняком: суффикс -ов здесь присоединяется не к основе на -ень (как в Каменев), а к более краткой форме Камен. Это может указывать на южнорусское или украинское происхождение, где усечённые прозвища были распространены.

Есть и вторая версия, менее вероятная: фамилия могла произойти от болгарского или македонского имени Камен. В Болгарии имя Камен (от «камък» — камень) известно с XIII века, и фамилии на -ов там образуют массово. Но для русской фамилии это скорее исключение: если предки не переселились с Балкан, версия с прозвищем остаётся основной.

Географически фамилия Каменова не привязана к одной области. Встречается и в центральной России, и на юге, и в Поволжье. В XIX веке крестьяне с такой фамилией жили, например, в Воронежской и Саратовской губерниях — регионах, где каменных ремёсел было немного, что подтверждает: прозвище, а не профессия.

Сословная принадлежность у фамилии не прослеживается. Каменовы не были ни поголовно дворянами, ни исключительно крестьянами — фамилия демократичная, встречалась у разных слоёв. Исследователь русских фамилий Б. Унбегаун относил подобные образования к числу типичных «прозвищных», где внешняя характеристика со временем закрепилась за родом.