Фамилия Караниоглу — редкий для России пример фамилии тюркского происхождения с прозрачной внутренней формой. Она образована по продуктивной для турецкого и ряда других тюркских языков модели: личное имя или прозвище + суффикс -оглу, что буквально означает «сын такого-то». В данном случае основа — «карани» (тур. karani — «темный, смуглый, черный»). Таким образом, Караниоглу — «сын темного» или «сын смуглого».

Слово «кара» в тюркских языках многозначно: это и цвет, и обозначение севера, и эпитет «простой народ», и даже «земля». Однако в личных прозвищах «кара» чаще всего указывало на смуглый цвет кожи или черные волосы. Форма «карани» — это притяжательное прилагательное, усиливающее признак: не просто «черный», а «чернявый, темный». Встречается и вариант без суффикса — Караоглу, но Караниоглу подчеркивает именно внешнюю характеристику предка.

Фамилия характерна для турок, крымских татар, а также народов Северного Кавказа, где были сильны османские влияния. В России она встречается в основном у потомков переселенцев из Турции или Крыма, а также у карачаевцев и балкарцев, у которых суффикс -оглу иногда заменялся на местный -ланы (Караниланы), но мог и сохраняться в исходном виде. Сословной принадлежности фамилия не указывает: так могли назвать и крестьянина, и ремесленника, и воина — прозвище давалось по внешности, а не по роду занятий.

В отличие от русских фамилий на -ов/-ин, которые склоняются, Караниоглу в русском языке обычно не изменяется по падежам (кроме случаев, когда носитель сам настаивает на склонении). Это типичная черта фамилий-композитов с финальным компонентом -оглу, которые пришли в русскую среду уже в готовой, застывшей форме. Если искать аналоги в русском ономастиконе, то по смыслу Караниоглу близка фамилиям Чернышёв, Чернов или Смуглов — все они образованы от прозвищ, связанных с тёмным цветом кожи или волос.