Фамилия Карнапольцевы (встречается также вариант Карнопольцевы) образована от прозвища Карнаполец, которое, скорее всего, указывало на выходца из определённой местности. В Режицком уезде Витебской губернии (историческая территория современной Латвии и Белоруссии) существовал топоним Карнополь, который и лёг в основу прозвища.

Сам топоним Карнополь — тёмный и допускает несколько толкований. Первая версия выводит его из словосочетания «корное поле», где прилагательное «корный» означало «коротенький, куцый, изуродованный», то есть поле неудобное или неправильной формы. Вторая версия связывает название с лесом: Карнополем могли называть поселение на небольшой поляне или опушке, от диалектного «корный» в значении «корявый, лесной». Третья, более простая гипотеза, видит в основе имя Карп (от греч. karpos — «плод») и слово «поле», то есть «Карпово поле», но это менее вероятно из-за устойчивого ударения на второй слог в фамилии.

Суффикс -цев указывает на принадлежность: Карнапольцев — это «сын Карнапольца», то есть потомок человека, переселившегося из Карнополя. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от географических названий, и встречается реже, чем стандартные -ов/-ев, что делает фамилию заметной среди однокоренных.

Важно отметить, что в старых документах фамилия фиксируется в двух написаниях: через «а» (Карнапольцев) и через «о» (Карнопольцев). Первый вариант мог закрепиться под влиянием акающего произношения, свойственного южным и центральным русским говорам. Окончательно определить, из какого именно села или деревни вышел родоначальник, можно только по результатам генеалогических изысканий, но сама фамилия остаётся ярким свидетельством того, как географический объект дал имя целому роду.