Фамилия Кобрунов образована от прозвища Кобрун, и у этого прозвища есть как минимум три объяснения — каждое по-своему убедительно. Первая версия отталкивается от старинного слова «кобра» — «пригоршня». Если следовать этой логике, Кобруном могли назвать миниатюрного человека, того, кого, образно говоря, можно загрести в две ладони. Вторая версия связана с глаголом «кобрить», который в некоторых русских диалектах означал «прятать, копить, скопидомствовать», а также «жить нелюдимо, домоседом». В этом случае прозвище Кобрун получал человек необщительный, замкнутый или, наоборот, склонный к накопительству. Третья, географическая версия, отсылает к названию реки Кобры — притока Вятки. Тогда Кобрун — это прозвище выходца с берегов этой реки, типичный для русской ономастики способ обозначить человека по месту прежнего жительства.

Словообразовательная модель фамилии проста: суффикс -ов присоединился к основе Кобрун, оформив типичную русскую патронимическую (в данном случае — по прозвищу) фамилию. Форма Кобрун, а не Кобрин, указывает на отчество от прозвища, а не от имени Кобра (которое тоже могло бы существовать, но дало бы фамилию Кобрин). Суффикс -ун в прозвище — продуктивный: он образовывал имена деятелей или носителей признака (ср. Болтун, Молчун, Крикун). Кобрун — тот, кто «кобрит» или тот, кто подобен «кобре».

Фамилия редкая. Встречается в основном в центральных и северных областях России, что косвенно подтверждает и вятскую версию: река Кобра протекает в Кировской области и Республике Коми. В исторических документах фамилия не зафиксирована в числе дворянских, что указывает на её крестьянское или мещанское происхождение. Однокоренные фамилии — Кобрин, Кобриков, Кобров — имеют другую морфологию и, вероятно, другие корни (Кобрин, например, может восходить к городу Кобрин или к имени Кобра). Таким образом, Кобрунов — одна из тех фамилий, где за простой формой скрывается несколько возможных историй, и каждая из них рисует разный портрет предка: от домоседа-копуна до приезжего с вятских берегов.