Фамилия Карпенев — один из примеров того, как народная речь перекроила церковное имя на свой лад. В основе лежит имя Карп, пришедшее на Русь вместе с христианством из греческого языка, где слово karpos означало «плод» или «приносить пользу». Однако фамилия образована не от самого имени, а от его обиходной формы — Карпень. Суффикс -ень в русских говорах часто служил для создания уменьшительно-ласкательных или просторечных вариантов имён (например, Иван — Иванень, Степан — Степанень). Так Карп превратился в Карпеня, а его дети стали Карпеневыми.

По словообразовательной модели фамилия относится к типично русскому типу на -ев, который присоединялся к основам, оканчивающимся на мягкий согласный. Фамилии на -ев в целом распространены шире, чем на -ов, в северных и северо-восточных регионах России, что может указывать на возможную географическую привязку предков Карпеневых. В писцовых книгах и переписных листах XVI–XVII веков, когда фамилии только закреплялись, имя Карпень встречается в новгородских и вятских землях.

Интересно, что фамилия Карпенев не единственная в своём гнезде. От той же основы образованы Карпов, Карпин, Карпухин, Карпенко. Но именно форма с суффиксом -ень встречается реже, что делает фамилию Карпенев не просто родовым прозвищем, а своеобразным маркером говора той местности, где жил первый носитель. В отличие от более официального Карпов, фамилия Карпенев звучит по-домашнему и хранит память о том, как в обыденной речи называли человека по имени.