Фамилия Хреновзнаев — редкий случай в русской ономастике, когда прозвище превратилось в фамилию, сохранив свою первоначальную экспрессивную форму. В отличие от большинства фамилий, образованных от имени или профессии, эта сразу несла в себе характеристику человека.

В основе лежит выражение «хренов знаев» — то есть «плохо знающий», «невежда». В русских говорах слово «хреновый» означало «плохой», «никудышный». Приставка «знаев» — это краткая форма прилагательного от глагола «знать» (сравните: «знающий»). Таким образом, прозвище Хреновзнаев давали человеку, который слыл незнайкой, неучем, делал всё кое-как. Звучит грубовато, но для деревенского быта XVI–XVII веков такие прямые характеристики были нормой.

Модель образования нестандартна. Фамилия состоит из двух корней: «хрен» (в переносном значении) и «зна» (от «знать»). Суффикс -ев присоединился ко всему словосочетанию, а не к отдельному корню. Это так называемая «фамилия-фраза» — тип, в котором личное прозвище было целым предложением или устойчивым оборотом. Аналогии: Непейвода, Убейконь, Забейворота. Такие фамилии редки и указывают на то, что предок получил прозвище не от отца, а от соседей или начальства за конкретный недостаток.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным губерниям России, где были распространены «говорящие» прозвища. Встречается в единичных записях XVII–XVIII веков в переписных книгах, но никогда не была массовой. Дворянских родов с такой фамилией не существовало — она однозначно крестьянская или посадская.

Написание могло варьироваться: Хреновзнаев, Хренов-Знаев, Хреназнаев. Второй вариант — с дефисом — встречается в старых метрических книгах, но в советское время написание слилось. Сегодня фамилия остаётся крайне редкой, что делает её ценной для генеалогов: по ней почти всегда можно отследить единственную ветвь рода без путаницы с однофамильцами.