Фамилия Харнутова — редкий пример, где за основу взято не имя и не ремесло, а, скорее всего, иноязычное прозвище, переделанное на русский лад. Если отбросить типичный женский суффикс -а, в основе лежит мужская форма Харнутов. Её ядро — корень Харнут-.

Самая вероятная версия связывает фамилию с калмыцким или монгольским словом «харнут» (множественное число от «харнуд»). В прошлом так называли одно из крупных племенных подразделений ойратов (западных монголов). «Хар» в этом контексте означает «чёрный», а «нут» — суффикс принадлежности, то есть «черные» или «темные» в переносном смысле. В русской среде, особенно на юге страны и в Поволжье, где исторически были контакты с кочевниками, такое родовое имя могли дать человеку, вышедшему из этого племени, либо внешне похожему на представителей этой группы — например, смуглому или черноволосому.

Менее убедительная, но возможная версия — от тюркского личного имени Харнут, где «хар» может быть искажением от «кар» (снег) или «кара» (черный). Однако для фамилии, оканчивающейся на -ов, такая основа нехарактерна для чисто тюркских моделей — обычно в них используют суффиксы -оглу или -заде. Суффикс -ов прямо указывает на то, что фамилию русифицировали: носитель или его отец получил прозвище Харнут, а потомки стали Харнутовыми.

Встречаемость фамилии крайне низкая. Основной ареал — юг России, особенно Ростовская область, Калмыкия и Астраханская губерния. В дореволюционных метриках Харнутовы изредка фиксировались среди казачьего сословия, что логично: именно казаки чаще всего перенимали и адаптировали степные прозвища. Дворянских родов с такой фамилией не обнаружено — это однозначно крестьянская или казачья среда, где прозвище закрепилось за одной семьей и не распространилось широко.

Однокоренных фамилий в русском языке практически нет. Можно вспомнить разве что Харнуков (с другим суффиксом), но его этимология, скорее всего, иная и связана с тюркским «харны» (живот). Так что Харнутова стоит особняком — это не «сын Харнута», а «из рода Харнутов», что делает её скорее этнонимической, чем патронимической.