Фамилия Камышенцевы образована по типичной для русского севера и центра модели: основа «Камышен-» плюс суффикс притяжательного прилагательного -ев. Это значит, что родоначальника звали Камышенец. Такая форма с суффиксом -ец (как Донец, Томенец) указывает на человека, связанного с местом или объектом, — в данном случае с камышом.

Прозвище Камышенец могло возникнуть по двум разным причинам. Первая — бытовая: человек жил у камышовых зарослей, на болотистом берегу или у старицы. Вторая — ремесленная: из камыша плели циновки, корзины, крыли кровли. В промысловых сёлах Псковской, Новгородской и Тверской губерний такие занятия были обычны, и прозвища по материалу работы давали часто.

Реже в основе фамилии видят мирское имя Камышенец, данное в честь птицы камышника (камышовой овсянки). В дохристианской традиции имена-обереги от животных и растений защищали ребёнка, «сливая» его с природой. Однако эта версия слабее: птица камышник не настолько заметна в быту, чтобы её имя стало ходовым прозвищем, а от прозвищ по месту жительства и роду занятий фамилии образовывались чаще.

Фамилия Камышенцевы — не боярская и не дворянская. Она из крестьянской или посадской среды, где фамилии на -ев/-ов закрепились поздно, в XVII–XVIII веках. Встречается она преимущественно в Поволжье и на Урале — регионах, куда переселенцы с Русского Севера приносили свои прозвища и ремёсла. В архивных записях XIX века Камышенцевы числятся среди государственных крестьян Саратовской и Самарской губерний, что подтверждает связь с местом у воды и камышовыми угодьями.

Однокоренные фамилии — Камышев, Камышов, Камышников — построены от той же основы, но с разными суффиксами. Камышенцевы стоят особняком: суффикс -ец в основе указывает на конкретное лицо, «тот, кто из камыша» или «тот, кто у камыша», а не на общее свойство. Поэтому фамилия более индивидуальна и реже встречается.

Однозначно сказать, когда и где именно впервые записали Камышенцева, нельзя: фамилия могла возникнуть в разных сёлах независимо. Но её прозрачная связь с камышом и суффиксальная модель оставляют мало сомнений в исходном значении — прозвище по месту или ремеслу.