Фамилия Каранен — редкий случай в русском ономастиконе, и её разбор сразу упирается в географию. Судя по финали -ен, это не типичная русская фамилия, а скорее финская или карельская по происхождению. В русском языке фамилии на -ен практически не образуются; суффикс -ен характерен для прибалтийско-финских языков (сравните: Репин, но Репонен, Хейккинен). Поэтому первая и главная версия: Каранен — это русифицированная форма финской или карельской фамилии Karainen.

Основа «кара» в финском языке многозначна, но в фамилиях чаще всего отсылает к слову kara — «закалка», «сталь», либо к karata — «убегать», «сбегать». Прозвище Karainen могло означать «закалённый», «крепкий» или, напротив, «беглец», «ускользающий». В карельских говорах «кара» также могло быть вариантом имени Гавриил (через народную форму Кавра, Каря). То есть фамилия могла образоваться от крестильного имени: Каранен — «сын Кары», где Кара — уменьшительное от Гавриила.

Вторая версия, менее вероятная, — связь с русским словом «кара» (наказание). Но в русской традиции прозвище «Кара» давали суровому человеку, и фамилия тогда выглядела бы как Карин или Каров, а не Каранен. Суффикс -ен здесь чужероден, он указывает на иноязычный субстрат. Если носители фамилии живут в Карелии, Ленинградской области или на Кольском полуострове, версия о финно-угорском корне становится почти бесспорной.

С точки зрения словообразования фамилия стоит в ряду однокоренных: Карьялайнен (карел), Корхонен, Кайнулайнен. Но Каранен короче и звучит проще — возможно, это результат упрощения при записи в русских документах XIX века, когда длинные финские фамилии часто обрезали или адаптировали. Например, Karjalainen мог превратиться в Каранен в устной речи писаря.

Сословная принадлежность предков неясна, но большинство финских и карельских фамилий этого типа принадлежали крестьянам или мещанам северо-западных губерний. Дворянских родов с такой фамилией в Российской империи не зафиксировано. В современной России фамилия встречается редко, в основном в Карелии и Мурманской области.