Фамилия Кайнов — это не один, а как минимум два разных корня, сплавленных в одной фамильной форме. Первый и самый древний вариант — фонетический вариант фамилии Койнов. Она восходит к финно-угорскому имени Коин, которое значит «волк». У многих народов волк был тотемным животным, и родители давали такое имя сыну в надежде, что под покровительством зверя он вырастет сильным и отважным. Имя Коин встречается в письменных источниках с XVII века: в ясачной книге Верхотурского уезда за 1626 год записан манси Коин Нергиев, живший на реке Ляле.

Второй пласт происхождения связан с ударением. Если фамилия произносится с ударением на первый слог, то её основа — прозвище Кайн. По одной из гипотез, оно восходит к древнетюркскому слову «каен» — «береза». Кайном могли прозвать человека, жившего у берёзовой рощи. Менее вероятна версия о калмыцком слове «кайна» — «кумысная водка». В этом случае прозвище мог получить либо изготовитель напитка, либо хозяин трактира, где его подавали.

Как бы то ни было, имя или прозвище главы семьи закреплялось за потомками с помощью русских суффиксов принадлежности -ов, -ев или -ин. Так и появились Кайновы.

Первые документальные свидетельства о фамилии относятся к переписи 1670–1671 годов. В ней учтены крестьяне Василий Павлович Кайнов с сыновьями Михаилом, Степаном и Андреем, а также Ларион Павлович Кайнов с сыновьями Зотиком и Кононом. Все они родились в Чарондском округе, а жили в Камышловской слободе. Позднее фамилия разошлась по разным губерниям. В Книгу памяти Чувашской Республики внесён священник Иван Степанович Кайнов (1884 года рождения) из села Алгаши Порецкого района. В Саратовской области записан Пётр Викторович Кайнов (1905 года рождения) из деревни Павловка. В Свердловской области — Александр Дмитриевич Кайнов (1915 года рождения) из села Нижняя Синячиха.

Отдельного упоминания заслуживает купеческий старообрядческий род Кайновых. На его эмблеме изображён мощный дикий бык. Потомком этого рода был известный саратовский меценат Виктор Яковлевич Кайнов.