Фамилия Канафьев — один из тех случаев, когда за привычным русским окончанием скрывается нерусская, скорее всего, тюркская основа. В первую очередь бросается в глаза суффикс -ев, который указывает на принадлежность: «сын Канафи». Это отчество, застывшее в фамилии, а значит, предка носителя звали Канафь, Канаф или Канафий.

Самая вероятная версия возводит основу к арабскому имени Канафи (или Ганафи), которое восходит к слову «ханифа» — «истинно верующий», «правоверный». В исламской традиции это имя связано с ханафитским мазхабом (правовой школой), одним из самых распространённых. Таким образом, имя могло указывать на религиозную принадлежность предка или быть дано в честь богослова. У татар и башкир это имя встречается в форме Канафи, Канаф, что и породило русскую фамилию через добавление патронимического суффикса.

Менее распространённая, но возможная версия — связь с тюркским словом «канап» (конопля) или «канаф» (пенька). В этом случае прозвище Канафь мог получить крестьянин, занимавшийся выращиванием конопли или изготовлением канатов, веревок. Однако, учитывая обилие арабских имен в тюркской среде, версия с именем выглядит убедительнее.

Географически фамилия Канафьев привязана к регионам с традиционно татарским и башкирским населением — Поволжье, Урал, Западная Сибирь. Встречается она и у русских, но, скорее всего, как следствие межэтнических браков или обрусения татарских родов. Поскольку фамилия образована от полной формы имени (а не от усеченной, как, например, Канаев), это может говорить о более позднем оформлении или о том, что предок был человеком грамотным и имя записали полностью.

Однокоренные фамилии — Канафин, Канафьев, Канаев — различаются суффиксами, но все восходят к одному корню. Фамилия Канафьев не относится к числу дворянских или купеческих; её носители — в основном крестьяне и мещане, что типично для фамилий, образованных от личных имён в XIX веке, когда массово закреплялись фамилии за бывшими государственными и помещичьими крестьянами.