Фамилия Карнизова образована от прозвища Карниз. В его основе — нарицательное «карниз» в значении «украшение в стене выступом, уступчатою полкой, под кровлею, потолком». Скорее всего, это прозвище относилось к профессиональным именованиям: Карнизом могли называть мастера, который изготавливал такие архитектурные детали. Прозвище закрепилось за человеком как основное бытовое имя, а со временем перешло в фамилию.

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую патронимическую модель: «сын Карниза». Форма Карнизова — женский вариант, который в быту и документах закрепился за носительницей фамилии, тогда как мужская форма — Карнизов. Фамилия редкая, её географическое распространение невелико, что может говорить о локальном происхождении: в одном селе или городском посаде, где жил и работал мастер-карнизчик.

Слово «карниз» пришло в русский язык через немецкое Karnies из итальянского cornice, восходящего к латинскому coronis — «венец, завершение». Фамилия, таким образом, несёт отпечаток не только ремесла, но и культурного влияния: строительные термины проникали в русскую речь вместе с мастерами и технологиями из Западной Европы. В отличие от более частых фамилий от названий рядовых профессий (Кузнецов, Плотников), Карнизов указывает на более узкую, специальную строительную специальность — отделочника, резчика по камню или лепщика, работавшего с декоративными элементами зданий.

Другие версии происхождения маловероятны. Например, связь с тюркским корнем не подтверждается фонетически, а попытка вывести фамилию от личного имени Карп или Карней потребовала бы иной суффиксальной модели (Карпов, Карнеев). Прозвище от названия архитектурной детали остаётся единственным обоснованным объяснением.