Фамилия Колнышев образована по стандартной русской модели с суффиксом -ев, который присоединяется к основам, оканчивающимся на шипящий или мягкий согласный. Суффикс указывает на принадлежность: Колнышев — сын или потомок человека по прозвищу Колныш. Вопрос в том, что скрывается за этим прозвищем.

Самая вероятная версия ведет к диалектному слову «колныш» — уменьшительной форме от «кол» (колышек, заостренная палка). Прозвище Колныш могли дать человеку высокому, худому и прямому, похожему на жердь. В русских говорах (особенно северных и сибирских) слово «кол» имело и переносное значение — «упрямый, несговорчивый человек». Тогда Колныш — это «упрямец» или «колючий» в общении.

Менее распространенная, но возможная версия связывает фамилию с тюркским корнем «кол» (рука, кисть) в сочетании с суффиксом -ныш, который встречается в некоторых заимствованных прозвищах. Однако для фамилии Колнышев эта гипотеза слаба: типичная русская суффиксальная модель (-ев) и отсутствие широкого бытования фамилии в тюркоязычных регионах говорят в пользу славянского происхождения.

Фамилия редкая, сконцентрирована в центральных и южных областях России, что характерно для прозвищ, не перешедших в массовые фамилии. Встречаются варианты написания Колнышов (с буквой «о» в суффиксе под ударением) и Колнышев — оба допустимы, но второй закрепился как литературный.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Колышев, Колышкин, Коликов — показывает общую основу «кол» и подтверждает, что все они возникли в среде, где прозвища давали по внешним признакам или чертам характера. Таким образом, предок носителя фамилии Колнышев, скорее всего, был либо долговязым, либо колким на язык человеком, а сама фамилия — типичный образец русской народной ономастики, где за бытовым прозвищем стоит живая характеристика.