Фамилия Клионов — одна из тех, где привычный суффикс -ов скрывает неочевидную основу. Если бы фамилия звучала как Кленов, вопросов бы не было: дерево, лист, осень. Но Клионов — редкий случай, когда гласная в корне заставляет искать другое объяснение.

Скорее всего, в основе фамилии лежит не «клён», а редкое или диалектное имя Клеон. В крестьянской среде до отмены крепостного права бытовали неканонические имена, образованные от греческих корней, но не попавшие в святцы. Клеон могло быть прозвищем от греческого «клеос» — слава, или же усечённой формой церковного имени Клеоник (день памяти 17 января). В любом случае, имя Клеон встречалось на Руси, хоть и нечасто, а фамилия Клионов закрепилась за потомками человека с таким именем.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую патронимическую модель: чей? — Клионов, то есть сын Клеона. Форма с ударением на первый слог (Кл́ионов) могла возникнуть под влиянием акающих говоров, где безударное «е» переходило в «и» — отсюда и разница с ожидаемым Кленовым.

Вторая версия, менее вероятная, но не исключённая: фамилия могла возникнуть от прозвища Клион, связанного с глаголом «кликать» (звать, кричать). В таком случае Клион — человек с громким голосом, зазывала или глашатай. Однако эта гипотеза не находит надёжного подтверждения в ономастических словарях, и первая версия выглядит убедительнее.

Географически фамилия Клионов встречается редко, преимущественно в центральных областях России. В дореволюционных переписях носители чаще всего были крестьянами или мещанами. Известных исторических деятелей с этой фамилией не зафиксировано, что типично для фамилий, образованных от редких имён.

Примечательная деталь: если бы фамилия писалась через «ё» — Клёнов — она была бы одной из самых распространённых «растительных» фамилий. Но написание через «и» сделало её уникальной, сохранив память об имени, которое почти исчезло из обихода.