Фамилия Карнеенкова — женская форма от Карнеенков, а та, в свою очередь, принадлежит к распространённому в южнорусских и украинских регионах типу фамилий на -енко. Суффикс -енко в этой модели указывает на происхождение: буквально «маленький», «сын» или «потомок» того, кто назван в корне. В данном случае корень — Карней, диалектный вариант имени Корней (каноническое Корнилий). Такое чередование «о/а» в безударной позиции — обычное явление в живой речи: Корней произносили как «Карней», и на письме это закрепилось.

Имя Корнилий в переводе с латыни означает «рог» или «рогатый», но в народной среде оно давно утратило прямую связь с исходным значением. В русских говорах Корней — имя простое и частое, особенно в крестьянской среде XIX века. Соответственно, Карнеенков — это отчество в форме притяжательного прилагательного: «чей сын?» — Карнеенков, то есть сын Карнея (Корнея). Женская форма Карнеенкова закрепилась по той же схеме, что и тысячи других фамилий на -енко: сначала как указание на жену или дочь Карнеенкова, потом как самостоятельная фамилия.

Географически фамилии с суффиксом -енко наиболее характерны для территории современной Украины и прилегающих областей России — Курской, Белгородской, Воронежской, Ростовской. Карнеенковы могли быть выходцами из этих мест. В документах XVII–XVIII веков фамилии на -енко активно фиксировались у казаков и крестьян Левобережной Украины, где они вытесняли более архаичные формы на -ов/-ев. Таким образом, предки носителей фамилии Карнеенкова с высокой вероятностью были либо украинскими крестьянами, либо казаками, а имя Корней в их роду передавалось как родовое.

Интересная особенность: в отличие от фамилий на -ов/-ин, где ударение чаще падает на окончание (Карнеенко́в), в фамилиях на -енко ударение обычно остаётся на корне — Карне́енков. Это отличает их от великорусских моделей и выдаёт южное происхождение. Встречаются варианты написания с одной «н» (Карнеенков, Карнеенкова), но в современном русском языке двойная «н» в суффиксе закрепилась как нормативная — по аналогии с другими фамилиями на -енко, где она не несёт смысловой нагрузки, а лишь графически усиливает суффикс.