Фамилия Карпунёва — женская форма фамилии Карпунёв, и её разбор стоит начать не с корня, а с необычного суффиксального оформления. Подавляющее большинство русских фамилий на -ов/-ев образовано от основ на твёрдый согласный: Иванов, Петров, Соколов. Здесь же мы видим суффикс -ун-ёв, что встречается заметно реже. Этот суффикс (-ун) в русском языке обычно указывал на деятеля, склонного к какому-то действию или обладающего ярким признаком: говорун, ворчун, драчун. Соответственно, основа Карп- могла быть прозвищем Карпун — «человек, похожий на карпа» (медлительный, молчаливый, с большими губами) или «любитель карпов» (рыбак, торговец рыбой).

Однако есть и вторая, более прямая версия: фамилия могла произойти не от прозвища, а от крестильного имени Карп. Имя Карп (от греческого karpos — «плод») было в святцах, и от него образовано множество фамилий: Карпов, Карпухин, Карпушкин. Форма Карпун — это народный, разговорный вариант того же имени, с уменьшительным или просторечным суффиксом -ун (как Иван — Иванун, Пётр — Петрун). В этом случае Карпунёвы — потомки человека, которого в быту звали не полным именем Карп, а ласково или фамильярно — Карпуном.

Географически фамилия Карпунёв (и её женская форма) тяготеет к центральным и южным областям России, особенно к Воронежской, Тамбовской и Ростовской областям. Встречается она и на Украине, где имя Карп было распространено шире, чем в северных губерниях. Социальный состав носителей, судя по архивным записям XIX века, — в основном крестьяне и мещане; дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

С точки зрения словообразовательной модели, фамилия Карпунёв стоит в одном ряду с такими редкими вариантами, как Драчунёв, Говорунёв, Ворчунёв — то есть образована от личного прозвища с суффиксом деятеля. Но в отличие от них, основа здесь не глагольная, а именная, что делает фамилию интересным гибридом: имя (или прозвище по имени) плюс «активный» суффикс. При этом ударение в фамилии падает на последний слог — Карпунёва, что типично для форм с беглым ё в суффиксе.