Фамилия Карбаинов — это отчество второго порядка: Карбаинов — дочь Карбаина, внучка Карбая. Она восходит к тюркско-татарско-башкирскому мужскому имени Карабай, которое означает «сильный, грозный, богатый, главный господин» или «чёрный (смуглый) мальчик». Таким образом, выбор родителями этого имени могло быть мотивирован пожеланием ребёнку благоприятной жизни или же имя просто указывало на внешние особенности новорождённого. Выпадение второго гласного «а» стало результатом исторических изменений в фонетическом и графическом облике фамилии.