Фамилия Кирнева — женская форма, а её основа, мужская фамилия Кирнев, образована по простой и распространённой модели: от прозвища или имени, оканчивающегося на твёрдый согласный, с помощью суффикса -ев (а не -ов, что указывает на основу, заканчивающуюся на мягкий согласный или шипящий). В данном случае суффикс -ев присоединился к основе Кирн-, а не Кирнов-, что даёт подсказку: исходное слово звучало как «Кирн» или «Кирень».

Самая вероятная версия происхождения — от прозвища Кирня, которое в русских говорах могло означать человека маленького роста или коротышку. Слово «кирня» (или «кирень») фиксируется в диалектах в значении «недомерок», «коротыш». Прозвища, данные по внешности, были одними из самых ходовых в крестьянской среде, и фамилии от них возникали повсеместно. Менее распространённая гипотеза — связь с каноническим именем Кирилл, от которого в народе образовывали множество уменьшительных форм: Кир, Кира, Кирка, Кирша. Форма Кирня могла быть одним из таких вариантов, но без дополнительных письменных источников это лишь предположение.

Географически фамилия Кирнев встречается нечасто, но имеет устойчивое ядро в центральных и южных областях России — в Воронежской, Ростовской, Волгоградской областях. Это указывает на то, что фамилия сформировалась в среде русского крестьянства, а не в аристократической или служилой среде. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что подтверждает её простонародное происхождение.

В написании фамилии возможна путаница: иногда её путают с фамилией Кирнеев (от имени Кирней — просторечная форма от Корней или Кирилл) или с фамилией Кирнаев, но это разные словообразовательные гнёзда. Фамилия Кирнева — одна из тех, что сохранила прямую связь с диалектным прозвищем, и её носители могут с высокой долей уверенности считать, что их предок получил уличное имя по росту или телосложению.