Фамилия Карпунин происходит от крестильного имени Карп, а не от названия рыбы. Имя Карп — греческого происхождения, означает «плод». В народе оно дало несколько уменьшительных форм, и одна из них — Карпуня — стала основой для фамилии. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Карпунин — это «сын Карпуни» или «человек из рода Карпуни».

Менее вероятна, но всё же обсуждается связь с диалектным глаголом «карпаться» — «копаться, медленно что-либо делать». В белорусских говорах встречалось слово «карпач» в значении «ленивый ребенок». Если допустить эту версию, то прозвище Карпуня могло характеризовать медлительного или ленивого человека. Однако большинство ономастов (в том числе опираясь на работы Б. Унбегауна) придерживаются первой, «именной» версии: фамилии на -ин в русской традиции чаще всего образуются от личных имён, а не от глагольных прозвищ.

Географически фамилия Карпунин встречается в центральных и северных областях России, а также на Урале — там, где было распространено имя Карп. В документах XVII–XVIII веков можно встретить крестьян и посадских людей с этой фамилией, но конкретных известных носителей, оставивших заметный след в истории, не зафиксировано. Это рядовая русская фамилия, образованная по типовой модели: имя → уменьшительная форма → притяжательное прилагательное с суффиксом -ин.