Фамилия Карпенева — женская форма от Карпенев, а её основа, скорее всего, имеет двойное происхождение, и это делает её интереснее, чем кажется на первый взгляд. Первое, что приходит в голову: связь с именем Карп (от греческого «карпос» — плод) или с рыбой карп. Но суффикс «-енев» здесь необычен и указывает на иную словообразовательную модель.

В русских фамилиях суффикс «-енев» редок и чаще всего встречается в вариантах вроде Карпенев или Карпенков. Он мог возникнуть от прозвища Карпень — так в южнорусских и украинских говорах называли человека, похожего на карпа (медлительного, полного или просто любителя этой рыбы). Но есть и более вероятная версия: фамилия образована от крестильного имени Карп через его производную форму Карпеня. Суффикс «-еня» в украинской и белорусской традиции — уменьшительно-ласкательный, как Гриценя (от Григорий) или Иваненя. Таким образом, Карпенев — это «сын Карпени», то есть сын маленького Карпа или Карпа-младшего. Фамилия Карпенева, соответственно, означает «принадлежащая роду Карпеневых».

Географически фамилия тяготеет к югу России и Украине. В старых переписях Карпеневы встречаются в Курской, Воронежской губерниях и на Кубани, что подтверждает её южнорусские корни. Социально носители фамилии чаще всего были крестьянами или однодворцами — людьми, которые несли пограничную службу и сочетали военное дело с земледелием.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Карпенев стоит между Карповым (от полного имени) и Карпенко (от той же основы Карпеня, но с украинским суффиксом «-ко»). Вариант с «-енев» — редкий и, возможно, более старый, сохранивший архаичную форму патронима. Встречается также написание Карпенив, но это уже украинизированный вариант.