Фамилия Кимен встречается редко, поэтому её происхождение не лежит на поверхности. Чаще всего такие фамилии оказываются либо искусственными (семинарскими), либо искажёнными при переписи, либо образованными от прозвища, не попавшего в словари.

Скорее всего, в основе лежит имя или прозвище Кима. В русской традиции так могли называть человека, связанного с финно-угорскими народами — «ким» или «кима» в некоторых говорах означало «чужак», «инородец». Фамилии на -ен (Кимен, Власен, Парфен) характерны для украинской и белорусской модели: суффикс -ен- указывал на принадлежность к роду (Кимен = сын Кимы). Если бы фамилия была великорусской, мы бы ожидали форму Кимин или Кимов.

Другая версия — связь с греческим именем Кимен (Κύμεν), которое встречается в православных святцах как редкая форма имени Кимон. В этом случае фамилия могла возникнуть в среде духовенства: семинаристы нередко получали фамилии по именам святых в латинизированной или грецизированной форме. Однако массового распространения такая практика не имела, и Кимен — скорее исключение, чем правило.

Возможна и бытовая основа: прозвище Кима могли дать молчаливому или угрюмому человеку (от диалектного «киметь» — молчать, быть в задумчивости). В этом случае суффикс -ен работает так же, как в фамилиях Молчун → Молчанов, но с региональным оттенком.

Географически фамилия тяготеет к юго-западным регионам бывшей Российской империи — современным Украине, Беларуси и приграничным областям России. В метрических книгах XIX века Кимены изредка встречаются среди мещан и однодворцев Черниговской и Киевской губерний.

Точной даты возникновения фамилии назвать нельзя — слишком мало носителей. Но по модели образования она относится к позднему пласту (XVII–XIX века), когда фамилии активно закреплялись за крестьянством и городскими сословиями.