Фамилия Карпезина — женская форма, а мужская, Карпезин, образована с помощью типичного русского суффикса -ин. Этот суффикс указывает на принадлежность: Карпезин буквально значит «сын Карпезы» или «человек из семьи Карпезы». Основа здесь — прозвище или нецерковное имя Карпеза, которое и стало ключом к происхождению.

Самая вероятная версия связывает Карпезу с диалектным словом «карпеза» — так в некоторых русских говорах называли корзину, кузов или плетеную емкость для сбора грибов и ягод. В этом случае прозвище мог получить корзинщик, мастер по плетению, либо человек, который постоянно носил с собой такую корзину — например, сборщик податей или торговец. Менее распространённая гипотеза выводит основу из тюркских языков, где «карпыз» означало «арбуз» или «дыня», но для фамилии, закрепившейся на русской почве, такое объяснение выглядит натянутым: прозвище «Арбуз» в русской среде существовало, но суффикс -еза нехарактерен для заимствований из тюркского.

Фамилия редкая. По переписям и архивным данным, Карпезины встречаются преимущественно в центральных и северных регионах России — в Вологодской, Костромской, Ярославской областях. Эта география косвенно подтверждает диалектную версию: слово «карпеза» бытовало именно на севере и северо-востоке. Сословно носители фамилии, скорее всего, относились к крестьянам или ремесленникам, а не к дворянству — фамилия не фиксируется в родословных книгах.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Карпов, Карпухин, Карпеев — показывает, что Карпезин стоит особняком: у него нет прозрачной связи с именем Карп (рыба или крестильное имя), и суффикс -еза выбивается из обычного ряда. Это как раз тот случай, когда прозвище, а не имя, стало основой фамилии, и прозвище было связано с конкретным бытовым предметом.